工程背景篇——破外环拥堵需要沿江通道
上海郊环线在吴淞口沿线断开形成缺口，使得整条郊环线呈“C”字形状。目前，形成缺口这段在浦东，郊环线和外环线合线使用，浦东和浦西之间郊环的交通需经过五洲大道、外环浦东段、外环隧道、同济快速路进行沟通，这导致客货混行严重，交通路网功能混杂。
由于紧邻“C”字形缺口浦东段的外高桥港区集装箱吞吐量逐年增长，货运区域越江需求持续增加。目前，外环隧道日交通量为70000～80000辆，通行能力已达饱和，更重要的是其中包括集卡在内的大型货运车占80%左右，加上大型货车不少车况欠佳或是超载超限，造成隧道通行能力骤减，也给隧道设施带来影响。随着沪崇苏通道的投入运营和洋山深水港的发展，多重因素的叠加作用使得外环隧道拥堵情况严重，形成了区域的交通瓶颈，亟需分流。
沿江通道工程全长35km，西起宝山区G1501郊环高速公路富长路交叉口，终点至长江隧道五号沟立交和浦东郊环东段。沿江通道越江隧道（浦西牡丹江路－浦东外环线）新建工程是上海市郊环线（G1501）闭合工程节点，全长8.7km，其中隧道线路总长6.465km，圆隧道段长5264m（左线计），隧道外径15m，内径13.7m。工程按单层双向6车道高速公路标准设计，主线设计车速80km/h，刷新了上海黄浦江底隧道最大、最长纪录。
沿江通道越江隧道的建设有利于市域高速公路网的完善，改善集疏运系统，优化黄浦江下游越江交通布局，缓解S20公路越江隧道拥堵，是支持上海国际航运中心建设和地区经济社会协调发展的基础性工程。
盾构穿越篇——老将再立新功
上海沿江通道越江隧道工程采用历经上海长江隧道、杭州钱江通道、上海长江路隧道等重大工程考验的2台直径15.43m超大直径泥水平衡盾构（S317/S318），之前累计推进距离约14km和10.6km，在行业内实属首次。
此次盾构机将首次长距离同时穿越黄浦江和长江，沿线码头及水工构筑物众多，不良地质种类繁杂，施工风险与难度极高，对于盾构机核心部件的工作可靠性是一项考验。根据以往隧道掘进经验，施工方通过改造和增添新设备，使盾构机保持了良好的性能，满足了施工的实际需要。
系统改造，保障安全推进
1车架纠偏系统改造
2台盾构的车架纠偏系统原以手动为主，纠偏效果受人员影响较大，可靠性低，纠偏动作常常滞后。项目部通过改制，变人工纠偏为自动纠偏，效率上升，在劳动力得到解放的同时，纠偏的准确性得到了提升。
2 SAMSON气密系统改制
SAMSON气平衡系统控制着盾构机的供气、排气、泥浆注入与泥浆排出，是建立泥水平衡、确保开挖面稳定的最主要的控制系统。根据原先的使用经验，为保证该系统的正常运行，项目部通过增加冷干设备、在排气管路中加装气动球阀、二次开发PLC程序等措施，确保泥水循环正常运行，根据调节舱补偿泥水液位状态及泥浆注入与排放的偏差流量，判断开挖面土体是否处于超挖或欠挖状态，并确定盾构推进速度、泥浆排出与注入流量等施工参数，确保了盾构安全顺利推进。
3加装超前探测装置
工程隧道范围内存在多处桩基，隧道还将从下部穿越炮台湾湿地公园区域内的厚钢渣层，盾构掘进施工前，施工方采取辅助措施进行清障处理，并在盾构机加装了SSP（软土地层超前探测）装置，尽可能保证勘探精度。
除此之外，对于盾尾油脂压注量、管片拼装椭圆度等方面进行了调整，确保了盾构施工的精确与安全。
迎难而上，克服盾构穿越难点
沿江通道越江隧道2台盾构在掘进过程中先后穿越小沙背涵闸、长航码头、国际游轮码头桩基、钢渣层等众多水工构筑物，且不良地质种类繁杂。尤其是盾构穿越土压剧变的吴淞导堤（导堤两侧土层高差约20m）、物理特性离散及层厚分布复杂的钢渣填埋场，易发生流砂、管涌的砂质粉土、粉土、粉土夹层等，施工风险与难度极高。
1盾构穿越百年吴淞导堤
始建于1907年的吴淞导堤，被人们称为黄浦江的门户。其作用是阻挡长江落潮水流携带的大量泥沙，避免吴淞口淤堵，确保吴淞口满足通航要求，具有很高的水利功能和历史文化价值，是本工程下穿的地面构筑物中最重要的、容错率最小的水工构筑物。施工方除了控制盾构姿态、密切监测沉降外，在管片设计、注浆管理方面采取了一些针对性措施。
管片的针对性设计：为有效控制构筑物在盾构穿越后的沉降，穿越段的管片为剪力销环，每环共有19个剪力销，同时在内弧面增开注浆孔。每块管片（除封顶快外）内弧面增开2个注浆孔，从而保证在隧道出现漏水、突沉等情况下，有条件进行壁后注浆，提高了应急情况下的风险控制能力。
同步注浆管理：在常规同步注浆之外，在导堤穿越时，另增加注浆工序，上一环管片拼装完毕后，在盾构推进前先压注0.2～0.4m3浆液，推进期间，均匀地压注浆液，及时填充建筑间隙，在盾尾快脱出导堤下方时，适当增加浆液压注量。根据导堤沉降监测数据，进行二次注浆。每环左、右交替压注水泥浆-水玻璃双液浆，注浆量可以根据压浆效果合理增减。
2018年3月完成穿越，由于控制措施得法且又执行到位，实际穿越后最大累积沉降仅有18mm，堤面情况良好。
2盾构穿越沿线码头
隧道沿线需近距离穿越国际邮轮码头引桥、老长航码头和宝杨码头撑杆墩等桩基，特别是长航码头，有5根钢筋混凝土方桩在隧道断面内，必须在盾构掘进前予以拔出。
宝山长航码头位于隧道段里程RK6+700、LK6+720位置附近，盾构将对该码头进行下穿，同时对长江大堤进行侧穿，该码头虽已废弃拆除，但码头仍有2个承台、6根桩基遗留，其中有5根直接侵入隧道断面，桩截面600mm×600mm，桩长38m，C40预制混凝土方桩。此外，该码头紧邻长江大堤，所以盾构穿越时不仅需进行障碍物排除，还需对紧邻构筑物进行保护，施工难度和风险都非常大。项目部通过采取创新套筒拔桩工艺、大堤提前预加固及盾构推进保障等措施，在穿越长航码头的过程中，拔桩区域右线最大累计沉降小于14mm，左线最大累计沉降小于7mm，两线盾构于2017年10月顺利完成穿越。
此外，两线隧道斜穿长江大堤的长度累计近600m，其中有近150m实现了先右线后左线的二次穿越，地表沉降控制良好，地上及地下构筑物保护效果显著。两线总共需要穿越将近1600m的特殊钢渣层，钢渣最深之处距离隧道顶部5.3m，如有不慎钢渣侵入开挖面将对盾构机产生巨大风险，通过向开挖面加入一定量的稻壳等轻质堵漏物质，改善了开挖面支护能力，防止坍塌或钢渣下落。
沿江通道通过对2台既有盾构机的设备更新优化，使其具备更长的使用寿命，并圆满地完成了各项施工任务。随着越来越多的盾构机投入到各项工程中，对于“老”盾构的使用寿命有一个较为科学的、准确的判断十分重要。沿江通道盾构机改制的经验，可为其他工程提供很好的借鉴。
创新技术篇——超级工程激发创新潜能
随着社会对环境保护、生态文明的要求日益提高，大型市政工程必须走上绿色、和谐之路。其次，基础建设进入新的发展阶段，标准化施工已是大势所趋，如何在既有经验基础上深化潜力，促使着沿江通道的建设者进行技术创新。
1创新GXJ接头地下连续墙施工工艺
沿江通道越江隧道工作井围护结构采用48m超深地下连续墙，接头是结构中最薄弱部位，控制不好将直接影响连续墙质量。目前常用的地下连续墙接头形式有圆形锁口管接头、工字钢接头和十字钢板接头，这些接头对施工工艺要求极高，稍有不慎易发生接头工具卡死在槽段或接头工具拔出后混凝土坍塌等现象，对施工质量与安全有极大的风险。
常规GXJ接头形式虽可弥补上述缺陷，但在沿江通道前，其应用深度不超过30m、墙厚不超过1m。该工程通过增设侧向自动剥落油缸、加劲肋板、插入钢板等，将GXJ接头应用范围拓展到墙深超过48m、墙厚大于1.2m的地下连续墙施工。
2改进预制构件生产工艺
现有口字件模板内模采用四片分离式，自立性差，组合成型后内部空间局促，内模脱模作业存在较大的安全风险。鉴于此，将内模设计成带传动机构的2组“Π”型组合内模，可实现“Π”型组合内模的自稳定和传动支、拆模功能。
预制烟道板为超长薄壁构件，通常采用平模预制施工工艺，施工场地不足是制约平模工艺应用的瓶颈。立模工艺虽可大幅节约施工用地，但控制超长薄壁构件施工质量难度较大。针对超长薄壁烟道板立模工艺的空白及施工质量不易控制的特点，从模具、混凝土配备、浇筑振捣、拆模、吊运、翻身、养护等方面对施工工艺进行了全方位的研究与优化设计，形成了质量可控的预制烟道板立模施工工法。
3隧道预制烟道板安装工艺创新
现阶段，不同大直径隧道项目的预制烟道板安装施工工艺不尽相同，烟道板安装有采用汽车吊安装的、也有采用桁车安装的。汽车吊安装需要其他机械设备配合转运预制构件，在狭窄的隧道空间内需要占用较多的施工场地，施工组织难度大且效率不高；桁车安装其桁车行进受隧道内箱变、接力泵、临时通风风机等设备的限制，且桁车架需要长时间占用隧道空间，对前方隧道掘进及其他施工作业干扰较大。
因此，针对隧道内部空间紧促、交叉作业频繁，研发了基于叉车平台的隧道烟道板安装机具，实现预制烟道板轮式起重吊装，满足预制烟道板灵活穿插拼装施工，可极大减小交叉作业间的干扰，施工快速、经济合理，又不影响盾构推进、旁通道开挖及其它结构构件安装。
4联络通道冻结管顶管工艺创新
越江隧道设计有6条联络通道，均采用圆筒形结构，净直径2740mm，长度14.8～28.48m不等。
由于联络通道长度大，埋深深，多处于透水地层中，且位于长江或黄浦江下，水力联系复杂，施工风险较大。设计采用水平冻结法对地层进行冻结加固、矿山暗挖法构筑的总体施工方案。其中，冻结孔的施工质量是冻结法施工成败的关键。在上海沿江通道越江隧道新建工程中，使用顶管机将冻结管与顶杆共同顶推的钻孔工艺，使得冻结管不易偏斜、成孔精度高，有利于控制冻结孔成孔间距，提早冻结壁交圈时间；没有对冻结管施加冲击力，冻结过程中不易发生冻结管断裂；冻结管施工过程封水性好，不易造成地层漏水漏砂，确保了工程的安全可靠。
2014年12月6日，沿江通道越江隧道开工建设；2016年7月20日，工程首台盾构“长江一号”始发推进；2018年5月31日，“长江一号”进入接收井；2018年7月27日，“长江二号”也已完成所有穿越，越江隧道关键节点全部打通，隧道双线贯通，为上海超大直径盾构隧道的建设又画上了浓墨重彩的一笔。 沿江通道工程的建设，使得郊环线最终成环，完善了上海交通系统。而从既有超大直径盾构机的功能再造、复杂环境下盾构推进施工、圆隧道内部结构快速施工等方面进行的一系列技术创新，也为今后超大直径盾构隧道施工提供了有益的借鉴。