工程概况
江阴靖江长江隧道是国务院规划的长江经济带综合立体交通走廊规划重点项目之一,盾构段全长4937m,开挖直径达16.09m,承受最大水压0.82MPa,是当时国内在建直径最大、承受水压最高的公路盾构隧道。对接段位于高水压(0.76MPa)、强渗透软土地层之中,盾体和隧道稳定性极难控制,技术难度远超现有隧道施工技术范畴,是一项风险极高、极为复杂的综合性工程,国内外尚无实施标准和可借鉴工程案例。
核心技术
1、盾尾密封70米水压下“滴水不漏”
针对超高水压盾尾密封难题,肖明清创新研发柔性止水节点、锚栓拉结先柔后刚止水装置等多种新型方案,最终确定“主辅结合”的密封体系。该体系不仅实现“滴水不漏”,还兼顾盾构止退、纵向荷载传递功能。盾构千斤顶拆除后,纵向变形仅0.3毫米,确保盾构机与管片整体稳定。
2、刚度过渡冻胀融沉下“稳如磐石”
为应对2-3倍常规荷载的冻胀融沉冲击,肖明清提出“刚柔并济”设计思路,发明冻结法地中对接段管片结构纵向刚度过渡体系。在对接段两侧各设置42米过渡段,通过通长钢板拉结管片内表面、加强现浇混凝土纵向钢筋,让过渡段成为“缓冲带”。该体系既能承受施工期上浮、冻胀、融沉荷载,又能适配运营期纵向变形与地震荷载,避免“临时结构浪费”,同时减少对既有管片的损伤,兼顾安全性与经济性。
3、精准对接三阶段控制实现“零偏差”
为达成地中对接的高精度要求,团队创新采用“三阶段逐级调节”方案,最终实现水平偏差0毫米、垂直偏差2毫米的超高精度对接。
施工效果
此次盾构地中对接不仅是江阴靖江长江隧道全线贯通的“关键一环”,更对全球隧道工程领域产生重要影响:
填补国际空白:首次实现强透水砂层中两台超大型盾构机安全对接,创新的止退、刚柔过渡结构体系,为同类工程提供“中国范本”。
储备超级工程经验:为未来20公里以上穿江越海超长水下隧道工程奠定坚实基础,助力“中国隧道”技术走向全球。
推动技术升级:攻克高水压强透水地层盾构对接的世界级难题,推动国内外大深度、大断面、长距离盾构隧道技术迈上新台阶。