揭秘南昌紅谷隧道建設(shè)六大難題 水下爆破控制難度大

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管段運輸要經(jīng)過南昌大橋,需保證大橋橋墩安全。

水下控制爆破。 　　

從2003年起，建設(shè)一條過江公路隧道，就寫入了南昌城市總體規(guī)劃中。歷經(jīng)多次調(diào)整和反復(fù)論證，到今年1月17日，紅谷隧道工程正式開工，十年磨一劍，這個肩負緩解過江通道過度擁堵、加強紅谷灘新區(qū)與老城區(qū)聯(lián)系的工程，正在從藍圖變成現(xiàn)實。首條贛江公路隧道、國內(nèi)最長的內(nèi)河沉管隧道，從這些創(chuàng)下的記錄就不難看出紅谷隧道建設(shè)的難度。

紅谷隧道怎么建，施工過程中會遇到哪些困難？帶著這些問題，晨報專訪了工程建設(shè)方南昌市政公用集團，以及設(shè)計單位中鐵隧道勘測設(shè)計院和南昌市城市規(guī)劃設(shè)計研究總院的相關(guān)專家，為讀者解讀紅谷隧道建設(shè)流程，解析施工面臨的重大難題。

難題一：

多點疏散、東西貫通

加大與路線銜接難度

據(jù)專家介紹，紅谷隧道在設(shè)計方面充分吸取南昌大橋、八一大橋等過江通道的設(shè)計經(jīng)驗，注重與兩岸路網(wǎng)的順利銜接，采用“快速過江”、“立體交通”、“多點疏散”、“東西貫通”的設(shè)計理念，兩岸設(shè)置多個進出口，與區(qū)域路網(wǎng)銜接。

紅谷隧道在贛江西岸于豐和中大道設(shè)主線出入口，于紅谷中大道東側(cè)設(shè)一對出入口；東岸以地下“雙Y型”互通立交形式連接沿江中大道，可保證過江車流通過沿江中大道以及與其相連的東西向道路(民德路、中山西路、朝陽洲中路、朝陽南路)快速分流。這是紅谷隧道的優(yōu)勢，也是建設(shè)面臨的難題。

從資料中記者看到，隧道江底標(biāo)高2.5米、水位標(biāo)高15米，而大堤標(biāo)高25米，贛江兩岸大堤高，這給隧道接線造成了較大難度。此外，紅谷隧道采用多點疏散和匝道水下發(fā)散，這大大提高了水下全互通立交規(guī)模的設(shè)計難度。

難題二：

施工圍堰

需確保贛江防洪需要

紅谷隧道采用沉管法修建，這是在水底建筑隧道的一種施工方法。簡單來說，就是在隧址所在的贛江河床挖出一道溝槽，然后將預(yù)制的隧道管段分別浮運到江面現(xiàn)場，并一個接一個地沉放進槽內(nèi)，連接起來修建的水下隧道。

為滿足贛江西岸管段沉放對接以及東岸地下互通立交設(shè)置要求，施工方將在贛江兩岸設(shè)置臨時圍堰。其中，西岸采用分離式圍堰；東岸在滿足航道通航條件下，采用端頭整體、兩側(cè)分離式圍堰。據(jù)專家介紹，贛江防洪要求非常高，因此施工圍堰必須充分考慮對贛江大堤的保護，設(shè)置兩道防滲透體系。為滿足大堤兩道防洪屏障，將拆除贛東大堤既有擋墻，分兩期施工岸上段。主體完工后，恢復(fù)贛東大堤擋墻及防滲墻。

難題三：

基槽開挖量大

需保障贛江航道通暢

目前，南昌兩條地鐵正在建設(shè)中，不少車站因涉及現(xiàn)有道路，需分期施工以保障交通不中斷。作為南昌乃至江西的“黃金水道”，贛江同樣有大量船只通行，為滿足贛江通航需求，紅谷隧道基槽開挖分三期實施，占用不同位置的江面，給通航船只留出“道路”。

據(jù)了解，一期開挖長度最大，位于贛江中心位置；二期開挖東西兩端；三期位于贛江東側(cè)，銜接一、二期基槽。施工時，贛江通航位置將適當(dāng)調(diào)整。同時，紅谷隧道工程水下基槽開挖量大，周邊環(huán)境復(fù)雜，也是施工的重大難點之一。

難題四：

水下爆破控制難度大

要保障水環(huán)境和建筑安全

紅谷隧道工程基槽開挖時，贛江河床的土層采用抓斗挖泥船開挖，這一工序相對簡單。而巖層采用水下控制爆破開挖。水下爆破常用的方法有裸露爆破法、鉆孔爆破法以及洞室爆破法等。紅谷隧道基槽用鉆孔爆破法，即利用鉆孔爆破船在水上進行鉆孔作業(yè)，成孔后放入炸藥爆破。主要程序有：爆破設(shè)計→錨定鉆孔作業(yè)平臺→鉆孔→測量驗孔→裝藥→連線→平臺撤離→起爆。據(jù)介紹，進行水下爆破時，贛江水面將進行臨時管制，讓船只和人員遠離爆破點。

據(jù)專家介紹，水下爆破和陸地爆破的原理大致相同。但因水的不可壓縮性以及壓力、水深、流速的影響，控制難度更大。首先要求爆破器材具有良好的抗水性能；其次，由于水的傳爆能力較大，在爆破參數(shù)設(shè)計時要注意殉爆影響；受水深、流速、風(fēng)浪的影響，爆破做到準(zhǔn)確可靠較困難；

此外，在等量裝藥的情況下，水下爆破產(chǎn)生的地震波比陸地爆破要大，水中沖擊波的危害較突出。記者了解到，水下爆破實施時，需考慮對水環(huán)境和周邊建筑物的影響，對此，工程已有專門的方案。

難題五：

管段運輸風(fēng)險高

需保證南昌大橋橋墩安全

紅谷隧道由一節(jié)節(jié)管段組成，預(yù)制管段成為工程主要的程序之一。據(jù)介紹，隧道管段是在“干塢”中完成。工程干塢位于隧址上游8.5公里處，占地面積為13萬平方米，采用“雙干塢”形式。每個干塢內(nèi)一次預(yù)制三節(jié)管段，兩個干塢一次預(yù)制六節(jié)。管段預(yù)制完成后，破除塢門，管段依次浮運出塢。然后再把塢門恢復(fù)，干塢抽水，并預(yù)制第二批管段。

管段建造完成后，下一步就是運到隧址。如此龐大的一節(jié)“隧道”如何運輸呢？記者了解到，管段運輸采用浮運的形式，運輸工具為“半潛駁船”，其中前后各兩艘主拖船，兩側(cè)各一艘旁拖船。在六艘半潛駁船的牽引下，管段依次通過生米大橋、朝陽大橋和南昌大橋后，到達隧址位置。

據(jù)了解，為保障管段運輸順利，屆時將對贛江航道進行局部疏浚。此外，由于南昌大橋橋跨窄，管段浮運通過時風(fēng)險高，需要對橋墩進行特殊防護。

難題六：

管段最終接頭

需在水下完成

管段到達指定位置后，位置進行調(diào)整對準(zhǔn)已挖好的基槽。然后，管段內(nèi)的加載水箱逐漸加水后，管段也隨之逐漸下沉，并向已沉放的管段慢慢靠攏，管頂用千斤頂拉合，最后做好排水、防水工作。據(jù)了解，紅谷隧道共12節(jié)管段，編號為E1~E12。管段由西向東依次沉放，從E1至E10，E11和E12由東向西沉放，最終接頭位置在E10與E11位置之間，采用水下接頭的方式，這也是決定整個工程質(zhì)量關(guān)鍵的一環(huán)。據(jù)專家介紹，接頭位置四周水下將安置鋼封板，管段內(nèi)部安裝鋼筋后澆筑混凝土，保障最終的“完美接頭”。

據(jù)介紹，管段基礎(chǔ)采用沙流法填充管段與基礎(chǔ)之間的縫隙，管段兩側(cè)采用砂石回填，管段頂部采用片石防護，最終恢復(fù)河床，保障隧道的安全。此后，隧道內(nèi)進行機電安裝，側(cè)墻防護板和頂部防火板安裝，路面鋪設(shè)等，至此，紅谷隧道工程基本完工，經(jīng)驗收合格后即可實現(xiàn)通車。

建成意義：

溝通兩岸經(jīng)濟圈

保證各區(qū)均衡快速發(fā)展

紅谷隧道主線長2650米，工程總投資42.2億元，百米造價高達1.59億元，這一重要的過江通道計劃于2017年6月底完工。據(jù)專家介紹，紅谷隧道建成后，不僅溝通了兩岸經(jīng)濟圈，實現(xiàn)了沿江而下、雙城夾江的發(fā)展格局，更提升了南昌的城市形象。同時，隧道的建設(shè)，進一步完善了南昌“十縱十橫”的交通路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，通過快速干線路網(wǎng)的構(gòu)建，強化內(nèi)外交通銜接，保證了南昌各區(qū)的均衡、快速發(fā)展。