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上海长江隧道长8.95公里，西起上海浦东区五号沟郊区环线立交，穿越西南港水域，在长兴岛新开河处登陆，接长兴潘园公路立交。其中穿越水域部分达7.5公里。隧道盾构直径为15.2米，是世界上最大直径的盾构隧道。已经获得世界纪录协会世界最大直径的盾构隧道项目候选世界纪录。隧道整体断面设计为上下的双管隧道，两单管间净距约为16 米，沿其纵向每隔800米左右设一条横向人行联络通道。单管外径为Φ1500厘米，内径为1370厘米，内设三条(3×3.75米)车道，双向即六车道，设计车速为80公里/小时。隧道在浦东侧及长兴岛侧均设有敞开断矩形暗埋段及22×48米深约25米的工作井。两台直径为Φ1543厘米泥水加气平衡盾构，从浦东侧工作井由西向东一次掘进至长兴岛侧工作井实现隧道贯通。隧道工程共用混凝土819100立方米，使用钢筋152214吨。