E2/E3接头底部漏水情况
E3管段姿态变化和经过情况
江中段E3管段于2002年4月7日沉放结束，4月20日完成灌砂基础，水上挖泥作业船移至E4、E5基槽部位施工，以拟在5月7日沉放E4管段。4月23日晨6时E2、E3接缝发现漏水，且进水量迅速增值600m3/h，至24日上午隧道已进水8000m3。按市府、市建委、市政局在现场紧急会议上的要求，立即组织力量抽、排水，准备采用围堰材料防止水进入地面道路及居民区安全措施，隧道工程要以“确保管段稳定，尽快修复封墙”为原则进行。因此，排水泵立即进行抽水，E3管段内加压舱水以保稳定。在上述工作进行至4月30日下午，接缝处漏水又开始增加如上图，至晚20：00时左右进水速度增至4000m3/h。5月1日又召开了市委办领导参加的现场会议，研究处理方案和对策。根据4月30日进水状况和E2、E3管段接缝水下探摸及水下测量，E3管段在4月23日进水以来的姿态变化不大，仍维持接缝北高（300mm）南低（80mm）的姿态，比较稳定。据水位观测，进水量与水位差、潮位变化直接相关，随水位上升，进水速度亦趋减小。5月4日水位到达-5.0标高，总进水量为18.9万立方米。因此，在这水位相对平衡，管段接缝、姿态不再变化的情况下，可商量如何堵水处理的方法。
经多次市领导参加的专家会议研究，征集了相关专业局、公司单位的意见，5月6日确定了漏点体外封堵，并进行管段内积水排除、恢复封墙、起浮E3和重新进行E3沉放的方案。在参加单位的努力下，清理了4月23日至5月3日管外抛填材料，使用北侧钢护筒，使潜水员得以进入北侧管段底部进行长达12m的橡胶条封堵工作，如图。同时，加大抽排力度，排除漏入隧道的近19万立方米水和局部淤泥，恢复E2、E3接头处的封墙结构，使抢险工作获得成功。
E2/E3接头底部漏水处清理施工
处理方案的研究和制定
抢险工作完成后，反复研究了E3管段的起浮方案，制定了E2/E3两鼻托处布设800t顶力千斤顶，尾部利用两个600t垂直千斤顶施加向上顶力，水面E2/E3接缝端布设450t浮吊一台，E3尾部布设2台200t浮吊，如图，以克服管段起浮的各类阻力。经过半年的努力，E3管段的抢险、排水、恢复封墙、起浮准备工作就位，于2002年10月29日顺利起浮并拖回B坞系泊区。调换了已损坏的E2/E3接缝GINA橡胶止水带，经E3基槽重新检查、整理后，11月14日按照E3原有施工组织设计方案重新沉放E3管段。以后E4、E5及最终接头的施工均较为顺利，于2003年4月2日完成最终接头结构，主隧道结构贯通。
起浮起重船布置图
造成E2/E3接缝漏水事件的原因是什么？就这问题专门邀请了高等院校等单位的领导专家进行了分析研究。分析认为E3沉放结束后它完全符合设计的稳定抗浮系数且已经过多天，意外产生的原因是黄浦江底的管段附近水的密度增加，使浮力超过原正常控制状态，引起E3管段尾部上抬，使E2/E3接缝下部张开，江水进入E3管段内。同时E3尾部回落过程中使E3水下位移、北侧下部GINA止水带位移，局部止水失效。针对此原因进行分析，在抢险过程中所采取的各项措施，也是十分正确和有效的。
E3漏水处理、起浮、重新沉放过程中的难题、对策和实施效果
E3必须在已经沉放的位置上再起浮，由于管段体量超大，首次沉放和基础处理也已结束，因此起浮难度极大。按常规的物理概念和以往打捞水下物体与沉没水下船只的经验，沉入水底的物体或船只，均有吸底问题，即底部会形成真空（最极端状态），即使吸底面积很小也会形成很大的起吊阻力，不用说面对的是体量超大的43m×100m底面积达4300m2的E3管段。首先是如果造成完全吸底状态，不采取有效措施，要想依靠原有沉放设备或附加最大型浮吊、助浮浮筒等设备使E3管段起浮几乎是不可能的。其次是在消除吸底力后的起浮过程中，E3管段是否会产生加速度从而使上浮速度加快而造成事故，危及水面作业、起重船舶等重大事故。因此特聘请了上海交大海洋工程国家重点实验室进行针对E3管段上浮过程中加速度a、速度v、管段上浮时受水阻力R、管段底部距离S等随时间的变化进行计算。虽然计算有不少假定条件，但对起浮方案提供了应有的防范应急措施和十分重要的依据。同时亦对起浮初期应克服管段底部土的黏聚力和消除吸附力及水的逐步渗入管段底部所需时间两项内容作了初略估算，作为对起浮所备置的起重浮吊、千斤顶等设备容量以及起浮所需时间是否属于正常有个判断和评估。总之，在方案确定、完善过程中，请教了有关水动力专家，对方案采取的各项措施相当有效，使E3管段从沉放位置脱离E2管段后有控制地顺利上浮。
E3管段水下意外位移，引起管段接缝进水事故后，还使E2管段承受了超出设计荷载的力，引起顶板和部分侧墙产生结构性渗水裂缝。针对这些裂缝，召开了局领导、各单位技术专家会议，予以分析研究对策。通过比较，选择有经验的单位进行修补，业主另外聘请全过程监理人员旁证监理。修补后由专业检测单位进行两次检测，并将两次检测资料进行对比分析。因此，对于E2管段的意外进水，承受了意外荷载而产生的裂缝的处理工作，也最终得到有关部门及专家的认可，实际取得的效果也较好。