一、工程概况
武汉长江隧道是连接武昌、汉口主城区汽车过江交通的主通道。工程位于武汉长江一桥、二桥之间,主线隧道全长为3630m,主要包括盾构始发井、到达井、盾构隧道、明挖暗埋隧道、六条匝道、两座通风塔、管理中心大楼、路面、装饰装修工程及机电设备安装工程等。其中盾构隧道长2×2540m,隧道外径11m,内径10m。隧道设计为左、右线分离式双向四车道,设计车速为50km/h,设计使用年限为100年,可抗7度地震和300年一遇的洪水。
工程总投资22亿元,于2004年11月28日开工建设,2008年12月28日完工,2010年2月2日完成竣工验收。
二、科技创新与新技术应用
武汉长江盾构隧道是我国第一座穿越长江的大型水下交通隧道,修建难度空前。它地处长江中游,江水流速高,河床冲积变化大;地层复杂,江中局部穿切硬质岩石,开挖断面上软下硬;水压力较高,地层透水性强,长距离水下掘进;两岸端隧道上方建筑物密集,且存在长江堤防,等等。针对以上难题工程承包联合体组织相关单位开展了一系列的科研攻关,安全优质地建成了武汉长江隧道,在水下隧道盾构法修建技术领域取得了重大突破和创新:
1. 应用新型大断面气垫式复合泥水盾构,实现了泥水与气压共同稳定工作面的技术,在高水压透水底层有效保持平衡压力,防止突水塌陷;开发运用三层刀具、复合刀盘,实现了水下软土地层和硬岩地层的交替推进功能;采用高分子聚合物不分散泥浆,高抗水分散性及微膨胀同步注浆材料等一系列新设备、新材料和新技术,攻克了多个重大技术难题,保证了施工安全和质量,确保了长江防洪大堤、武九铁路、百年文物建筑鲁兹故居等的安全,并创造了0.45MPa带压作业和复杂地层下2540m长距离掘进不换刀的新纪录。
2. 首次采用大比例尺物理模型试验结合三维力学分析的设计方法,在国内首次设计采用了“大直径盾构隧道通用楔形环”以及“2m环宽、衬砌环九等分”的管片衬砌新结构以及管片接缝双道防水密封条的防水技术,确保了结构设计、施工、地层刚度匹配、防水系统协调及防水效果。
3. 建立了高性能盾构管片的设计概念、设计理论和设计准则等,制定了高抗渗、长寿命、大直径盾构管片的生产技术规模,管片工厂化生产工艺、组装工艺、无损检测技术及耐久性评价办法等工程应用关键技术,确保了管片生产的高质量。
4. 研究运用多种围护结构及逐步减压降水技术,确保了深大基坑与周边建筑物的安全。
武汉长江隧道的成功修建,大大提升了我国大型水下盾构隧道的建造技术,达到了国际领先水平,为我国目前正在建设或筹建的其他水下盾构隧道提供了非常有价值的宝贵经验。
三、获奖情况
2009年度“火车头”优质工程一等奖。
四、获奖单位
中铁隧道集团有限公司
中铁第四勘察设计院集团有限公司
武汉市城市建设投资开发集团有限公司
武汉市市政建设集团有限公司
中铁隧道股份有限公司