一、工程概况
南昌市红谷隧道工程位于南昌大桥与八一大桥之间(距南昌大桥1.4km,距八一大桥2.3km),是一条连接红谷滩新城区与东岸老城区的双向六车道过江通道,为世界上最大水位差变化水域建成的沉管法隧道,也是国内内陆首座、江河沉管长度最长的沉管法隧道。
隧道主线全长2650m,设计车速50km/h;9条匝道总长2510m;过江段采用沉管法隧道,采用水下最终接头,长1329m,共12节管节,横断面宽30m,高8.3m,标准节长115m,为双孔中间一管廓矩形钢筋混凝土结构形式;岸上段为明挖顺筑法,水陆接线段采用筑岛围堰后明挖顺筑法。红谷隧道为双向六车道公路主干道,设计时速主线50km、匝道30km;全隧采用横向疏散、常闭式防火门隔离,交通通行能力为9000pcu/h。
工程于2014年2月开工建设,2017年6月竣工,总投资42.3亿元。
二、科技创新与新技术应用
隧址河道水位年落差超10m、日近2m,流速与流向差异大、变化快,流场复杂;受场地限制,设异地干坞制管;2.8万t沉管沿双S形70m宽航道浮运8.65km,穿越日车流超20万辆的3座大桥(最小余宽<10m)。工程建成突破了内河径流河道无法修建沉管隧道的瓶颈,形成了综合修建技术体系,推广价值极大。
1、创新了后建城市过江通道的生态设计方法 干坞考虑了水上乐园规划的永临设计,提升了工程价值。隧道纵坡呈W形,节省投资1.2亿;水下双燕型立交与设备间、消防泵房、疏散大厅等综合设计,创新了水下空间开发,避免了房屋拆迁与沿岸生态破坏。
2、创建了内河整体式管节沉管隧道设计理论与方法 综合理论研究与大型物模实验,创建了整体式沉管隧道管节接头刚度计算理论;创新了沉管隧道灌砂垫层最终沉降非线性计算理论;提出了双子坞交替、连续预制12节管节方法。
3、创建了内河大流速、复杂流场条件下的沉管隧道施工技术体系 自主研发了内河沉管施工船机与装备,如改装拖轮、沉放船、灌砂船、顶推架、调节盖等;发明了“绞拉”与“绑拖”相结合的沉管浮运方法,实现了浮运流速限值从每秒0.6m提升至1.2m,顺江偏差小于2m的精准浮运,首创了横江浮运、穿小净跨桥梁、定点旋转、漂浮系泊等姿态稳控方法;构建了管节快速、精准沉放与主动纠偏对接技术,贯通轴线偏差19mm。
4、构建了沉管隧道智能监控、水下检测等安全质量保障体系 研发了可视化水下BIM监控系统,拖轮与沉管定位,每秒反馈,精度2cm内;采用冲击映像法、全波场相结合的检测法,创建了沉管隧道灌砂垫层无损检测方法与填充效果评价体系。
三、获奖情况
1、“内河沉管隧道建设关键技术研究与应用”获得2018年度天津市科学技术进步奖一等奖;
2、“大流速高位差过江沉管隧道关键技术及应用”获得2017年度河北省科学技术进步奖二等奖;
3、2017年度江西省住房和城乡建设厅江西省优秀设计奖;
4、2018~2019年度中国建筑业协会中国建设工程鲁班奖;
5、2017年度河北省建筑业协会河北省建设工程安济杯奖(省优质工程);
6、2018年度江西省住房和城乡建设厅江西省优质建设工程杜鹃花奖(省优质工程)。