黄浦江打浦路隧道,位于上海市区南部黄浦江江底,是我国第一条水底公路隧道、上海第一条黄浦江越江公路隧道,也是第一条采用盾构法施工的隧道。打浦路隧道由上海隧道建设公司与上海基础公司、江南造船厂、大隆机器厂等单位协力建设,1965年6月动工,1970年10月竣工,1971年6月建成通车。
这条跨越近半个世纪的纽带连通浦江两岸,全长2700多米,隧道分引道段、暗埋段、江中段,隧道内设有通风、照明、通讯、信号、消防等设施,以满足车辆运行的畅通和安全需要。打浦路隧道工程的设计和施工反映了我国20世纪60年代越江隧道的建设技术水平,更实现了隧道施工技术的跨越性发展。
一条纽带 沟通浦江两岸
20世纪60年代,上海作为南北交通的要冲,是水路运输的枢纽,黄浦江将上海市区分为东西两片,随着我国工农业生产的不断发展,每天有大量的货物、客流依靠轮渡运送,单一而又缓慢的运输方式无法满足发展需要。因此,进一步沟通浦江两岸成为迫在眉睫的要事。
黄浦江两岸,工厂林立、码头密集,如果江上要修建一座高架桥,净空至少50米,引桥将长达1500米,不仅影响行道和城市布局,而且需要拆迁大量建筑物。但换一个方式——在黄浦江底修建一条隧道,此种方法既隐蔽,又能使交通畅通无阻。
这条越江隧道之所以需要“隐蔽”,其实背后有着更深层的原因。86岁的顾正荣,是当年这条隧道的施工队队长,他说,这条隧道是为了战备而建造的,起初是保密工程,它的代号——“651工程”。基于对当时时局的判断,在书面上报国务院申请列入第三个五年计划获批准后,上海启动了打浦路隧道工程的建设,技术标准设定为:以防常规武器为主,适当考虑原子弹爆炸冲击波的影响,路面承载力按汽车-18级标准,能通过80吨重型坦克。
“当时建造打浦路隧道的主要目的是战备,建隧道既隐蔽又不会影响黄浦江上的通航。”顾正荣回忆道,打浦路隧道在设计时就考虑了打仗时如何抗爆,还请南京工程兵学院做了“模爆试验”。打浦路隧道的建成,突破以轮渡作为过江唯一手段的交通格局,大大缩短往返两岸距离,成为浦东与浦西的连接纽带,同时有利于工业布局、加速城市改造以及国防战备的特殊需求。
实地勘察 探索创新技术
在隧道建设前期,广大工程技术人员到现场勘察,调查研究,进行江中地质钻探,充分掌握第一性资料。在隧道建设过程中,由于土质、施工情况的不同,采用不同的施工方法。隧道的第一部分引道段采用明挖法,浦东分12段、浦西分8段,每段长度20米。
其后,在矩形隧道段采用连续沉井法施工,先在地面上浇置好沉井,在井内挖土,使沉井逐渐下沉到设计标高,如此一个接一个地使沉井在设计位置,然后进行封底。沉井宽15米,高8.3米,每段长度21米,共19段。经过施工实践,沉井由两次浇捣、两次下沉改进为一次浇捣、一次下沉,既能够达到平稳准确,又能加快施工进度。全部沉井下沉后,将沉井连在一起,打通各个沉井的两端,形成矩形段的隧道。矩形隧道的两边,设有通风道,一边为进风道、另一边为排风道。
至圆形道段,采用盾构法施工,盾构的直径为10米,推进动力是高压液压千斤顶,共有40台,每台的最大推力为200吨,总推力为8000吨。随着盾构向前推进,正面的土块从网格间切入,经转盘将土提升至顶部,泻入土斗,由刮板运输机送出。盾构的外壳制作采用分块滚圆、一次焊接的新工艺。管片拼装时使用的举重臂可做360度回转,也可做轴向移动与径向伸缩,最大举重力为5吨。
盾构到达江中,土质发生变化,此时改为全闭胸挤压施工方法。盾构在向前推进时将土层挤至上方,而不需要从隧道内出土,此种施工方式不仅加快在江中段的推进速度,同时提高安全性,但这种方法对土体扰动很大,不宜在有建筑物的地段采用。圆形段在车道板下设进风道,在平顶板上设排风道,路面宽7.07米、高4.4米。
光环背后 艰苦心血凝结
中国第一条越江公路隧道、上海第一条黄浦江越江公路隧道、第一条采用盾构法施工的隧道……诸多“第一”的光环背后,凝结着众多建设者的心血,也面临着诸多艰难与挑战。
早在100多年前,英国就尝试将地下隧道掘进技术应用到地铁建设中,到20世纪60年代,隧道掘进技术开始在一些发达国家应用。参与此工程的人员,都没有学过此技术,每一步都是靠着许多人摸索。当时,被抽调来参与此工程的人员大多是年轻人,他们不怕苦,不怕死,肯坚持,并在建设中不断探索和创新。
建设过程中,盾构向浦东岸边的竖井推进时,需要穿过一段粉砂层,此为施工较困难的地段。当盾构到达离该竖井60米的地方,会发生涌流情况,大量的泥和水从盾构的尾部涌入,为了及时制止泥水涌流,保证施工顺利进行,按计划在隧道内重新加入气压,加入气压后,土体得到稳定,但变坚硬的土层加大了盾构推进的困难。因此,只能进行人工开挖,进入“高压”盾构里工作时,会有宇航员进舱的感觉,进入后要把外面的门先关上,然后待上20多分钟,等到气压和“高压”盾构里的一致时,才能再打开里面的门进去工作。在如此高压的环境下,建设者们不畏艰苦,在工程施工的最后阶段,盾构推倒了洞门结构,准确无误地进入了预留洞门,成功完成了隧道过江的使命。
2005年,打浦路隧道开始全面改造,并在原有隧道西侧建设打浦路隧道复线,让原来“一来一回”的车道,拓宽至双向四车道,大大缓解了车辆拥堵,提高了通行能力。
2010年2月,作为上海世博会交通的重要组成部分,相隔近40年,打浦路隧道续写新篇章——打浦路隧道复线隧道通车。打浦路隧道复线工程主线总长2969米,工程规模为单向两车道,建成后与既有隧道一起形成一组双向四车道越江通道。隧道主要服务于徐汇、静安和浦东等地区,对完善上海市中心城区干道越江系统有重要意义。
时光荏苒,在“中国第一隧”打浦路隧道建成之后,一条又一条的越江隧道续写新历史:延安东路隧道奏响了浦东开发开放的序曲,上海外滩隧道成为中国第一条越江行人观光隧道,上海外环越江隧道建成时为亚洲规模最大的隧道,复兴东路隧道为国内第一条双管双层越江隧道……打浦路隧道,作为第一条连接浦江两岸的纽带,迈出我国水底公路隧道的建设的第一步,开启了隧道盾构法施工的先河,跨越了半个世纪,在隧道建设史上留下不可磨灭的重要印记。
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