據(jù)介紹，長江隧道工程一直被業(yè)界視為一道世界級難題，兩臺直徑達14.93米的世界超大級盾構機要在江底埋深60米處穿越，而且地質結構復雜，不適用現(xiàn)有水下工程建設標準和規(guī)范，也沒有可以借鑒的成功經驗。
難題當前。市委、市政府提出了“百年大計、質量第一，以人為本、安全第一”的建設要求，批準了發(fā)改委牽頭成立長江隧道辦，市各有關部門參加，負責工程從概念方案到建成通車的全過程“保姆式服務”。
工程啟動伊始，長江隧道辦提出在工程設計階段就要嚴控風險，并創(chuàng)造性地提出了“雙設計”方案，由國內地下工程領域最具實力的設計單位鐵道第四勘察設計院和上海隧道工程軌道交通設計院“強強聯(lián)手”，鐵四院承擔工程設計，上海隧道院承擔“挑刺”和施工圖審查。
隧道前期辦一負責人介紹，鐵四院此前對長江南京段進行了10多年的研究，掌握了大量資料，而上海隧道院主持過多個黃浦江江底工程設計，具有豐富的實戰(zhàn)經驗，他們配合可謂天作之合。
在長江隧道盾構機始發(fā)井設計時，上海隧道院提出，由于長江水位存在漲跌起伏，工程段距江堤近、江水滲透壓力高，需要調整施工混凝土參數(shù)。這一意見很快被采納，重新制定了方案。正是通過兩家設計單位的反復溝通，確保了設計的高質量，從而保障了江蘇第一大深基坑工作井——江北盾構工作井順利建成。在整個工程設計階段，針對鐵四院設計的上萬張圖紙，上海隧道院提出的優(yōu)化設計咨詢意見近千條，其中95%以上被鐵四院采納到設計之中。
借助“外腦”，預演工程，消除重大隱患
“在盾構機尚未始發(fā)前，我們就知道，盾構機向江底掘進18米后會出現(xiàn)下沉現(xiàn)象?！遍L江隧道辦一負責人說。
這不是經驗，更不是先知先覺。面對這一道世界級難題，隧道協(xié)調辦創(chuàng)新思維，提出借助超級計算機測算工程“險關”，用現(xiàn)代化“外腦”真實預演施工過程。這一方案被南京長江隧道公司積極采納。果然，這臺總重4000噸，最前端“刀盤”重達400噸的盾構機模擬前進18米后出現(xiàn)了“頭重腳輕”現(xiàn)象，導致前進路線出現(xiàn)偏差。這種現(xiàn)象如果真實發(fā)生后果不堪設想。由于采取了有效措施，盾構機前進過程可能出現(xiàn)的“頭重腳輕”隱患被提前消除。
提前模擬，消除隱患的做法，在長江隧道工程中并不是個例。
一位專家說，利用超級計算機三維數(shù)值仿真研究，把盾構施工環(huán)境和施工掘進參數(shù)輸入電子計算機，用超級計算機對整個施工過程進行計算機模擬，相當于對整個施工過程在計算機中進行了一次彩排。這項高新技術的應用在國內和國際上都具有領先地位。
創(chuàng)新不斷，破解難題，工程穩(wěn)步推進
長江隧道工程有一支豪華的技術顧問隊伍，其中不僅有包括國際巖土協(xié)會副主席、亞洲巖土協(xié)會主席錢七虎在內的6位院士，還有80多位不同領域的專家。
參與制定盾構始發(fā)方案的一位專家說，盾構機始發(fā)是世界級難題。他打了個比方，“老鼠往地下打個洞對地面影響不大，可蚯蚓在淺土層穿行就會使地面隆起。盾構機是條直徑14.93米的‘巨型蚯蚓’，始發(fā)處覆土層最薄的地方只有6米，搞不好就會把土層拱翻了，后果不堪設想?！?
“如履薄冰，如臨深淵?！卞X七虎說，他是在這種心境下領導專家組對盾構機始發(fā)方案進行評審的。
專家組一位成員說，長江隧道施工方案給他留下的最深印象就是“創(chuàng)新”。
為始發(fā)洞口戴上“安全帽”就是一大創(chuàng)新。所謂“安全帽”，就是通過高壓旋噴樁，對洞口進深18米的覆土層進行全方位攪動，并在土層泥沙中混入水泥，凝固成混凝土。這就相當于在洞口上方壓了一個又大又重的“帽子”，確保盾構機穿越時不會把土層拱翻。
為覆土層砌一道“冰門”是解題招數(shù)之二。專家解釋，所謂“冰門”，就是在洞口上方插入一根根鋼管，通過冷凝設備將零下30℃的鹽水通過鋼管不斷循環(huán)（鹽水冰點低，不會凝固），使四周土層凍結。這相當于在入口覆土層中安插了一道厚厚的門，確保施工安全。
據(jù)介紹，上述兩招只是長江隧道盾構機始發(fā)方案的一小部分內容，而破解這道世界級難題的全套方案多達數(shù)百頁。
據(jù)悉，今年5月前后，第二臺盾構機也將開始試掘進。
