解读亚洲第一“沉”

再过两三天，亚洲第一“沉管”——上海外环隧道将正式通车。从1999年12月28日工程开工之日起，上海城建集团的数千名建设者就在这世界第二、亚洲第一的沉管隧道工地上，度过了难忘的1200多个日日夜夜…… 从2001年8月25日上海外环隧道第一管节沉放这场“初试”开始，传媒一直密切关注这条“亚洲第一隧”的建设进程。本报记者几乎目击了每次“大考”的紧张激烈。全程跟随中，也见证了工程每一节点研发成功的震憾。 通车前，记者再次来到现场。这次看到的是一个全新的外环隧道：开阔的通道向前方舒展；两层楼高的管道净空，使驰走其中的哪怕“集卡”也绝无压抑之感；两侧的白色壁灯绵延不绝，形成两条明亮的光带，和淡蓝色墙砖、浅色吊顶浑然一体…… 见多识广的同行者叹道：日本的最先进的隧道也比不上咱！诙谐的司机掩饰不住兴奋：绕道杨浦大桥要一个钟头，现在一分半钟；原来的隧道是“一室户”，现在是“两室一厅”啦！ 环上的句点 黄浦江是上海经济发展的黄金命脉，围绕解决浦江两岸交通问题展开的建设，也一直成为上海城市基础设施建设的重头戏：70年代首建打浦路隧道，80年代通了延安东路隧道，90年代则连出了延安东路隧道复线、地铁二号线、外滩观光人行隧道……新一轮城市建设仍然如此——包括外环隧道在内的“一桥三隧”被沪上建设者们称为“浦江四龙”。和其他三条“龙”不同的是，外环隧道还是贯通该市全长99公里外环线的最后一个句点。 规模排在世界第二的外环隧道的亮点在于沉管，其“三孔八车道”的沉管体量也真够“沉”的：全长2880米，其中江中沉管段全长736米，由7段管节组成，每段管节宽43米，高9.55米，长100米至108米不等，每节管段重量达到4.5万吨。其规模仅次于管段长度与宽度位于同类隧道世界之首的荷兰德雷赫德沉管。 设计施工一体化 外环隧道的“生产”模式有些特别——打破了以往大型市政工程设计、施工两分开的承包模式，由上海城建集团为主联合设计、施工一体化总承包，这也是上海在市政工程公开招标中首次采用这一新体制。新体制实现了利益共享，风险共担。比如，当沉管隧道发生进水事件时，各方各司其责：隧道公司负责排水、各段内修复施工；香港建设的潜水员在水下完成了堵漏施工；航道局为E3管段的再次沉放清理水底基槽；隧道设计院则对抢险的有关数据进行分析、判断……新体制优化了管理结构，联合体各方也都得到了锻炼。上海城建集团在此基础上乘势而上，又以同样的方式连获该市另两条隧道的设计、施工总承包权。 用科学说话 在新世纪初建设的外环隧道，是上海的城市建设由过去的还债型向功能型转变、由过去的主要以劳动力密集型施工向运用多种科技手段转变的一个重要标志性工程。外环隧道项目部副总经理，城建集团副总裁陈彬在接受记者采访时说得最多的一句话就是：用科学说话。正是遵循科学的规律才得以规避施工风险，也正是偏重科技攻关，才使得大工程对队伍起到了“大锻炼”的作用！ 按照施工要求，七节管节应该依次沉入江底，构成一道圆弧。然而设计人员在制定方案时却遇到了这样一个难题：隧道与外环线东西相连起点已经确定，隧道穿越江底，圆弧弧度势必较大，难以确保隧道内的车速；但要使隧道弧度变小，就意味着隧道最低处有可能高出黄浦江部分河床。会不会影响黄浦江主航道的深度，影响船只的通行？ 用科学说话！根据黄浦江的水文地理条件变化情况，一个名叫"动床模拟"的科学试验立即展开。结论是：如果隧道最低处部分高出黄浦江底，不但施工技术上完全可以实现，而且能确保低潮位时主航道水位维持在10米以上。最终，全长736米的江中沉管段，有近50米左右确定为高出河床部分。像这样精益求精的科学论证，几乎贯穿于所有设计施工方案制定的始终。 技术和工程一起成长 首节管节"下水"以来，每一管节的沉放，都凝结着集体的智慧和施工战术的改进。经过对每一次沉放的全过程监测，建设者摸索出一套自动化沉放方案，并成功运用于后几节管段的沉放。原先现场20多人所做的工作，几个人就可以实现，原来负责水上作业的10台绞车更是几乎无需人工操作。江底设置的锚块与绞车相连接，高精度"全站仪"测得的数据，经过计算及采集处理后随时修正绞车前后左右的牵引距离。"GPS"卫星定位系统在帮助管段准确就位上也大显身手。 外环建设过程是科技“耕种”的过程，和工程一起“竣工”还有科技的成果：围绕设计优化、施工关键工序技术难点而确立的11个关键课题全部完成，有9项技术申请了专利，1项获得了专利授权。1400万元的科研投入换来的是建设投资节省7000多万元。仅那项“大型沉管隧道江中深槽部位管段局部高出河床的设计研究”带来的方案设计优化，直接经济效益就超过了6400万元。 软土地层特大型干坞的边坡稳定是该工程的另一世界级难题。建设者们确定了三级放坡的施工方案，并在此基础上，提出了边坡变形判断的四种模式及相应的变形控制措施，使干坞在使用过程中，经受了“桑美”、“派比安”等强台风的考验，填补了上海地区该类岩土工程技术的空白。 外环隧道8车道的规模，超过了目前黄浦江底已有的车行隧道6条机动车道的总和——对上海新一轮经济发展而言，这确是一条“黄金通道”。但铺设隧道的意义不止于此：对城建集团的整体发展方略而言，把握并储备了这样一种先进的建造技术，继而不断丰富并提升我国乃至亚洲隧道建设水平，又何尝不是挖出了一条企业自身发展的“黄金通道”呢！