2024年7月22日，上海市土木工程学会在上海城投公路投资(集团)有限公司第三事业部，组织召开了由上海城投公路投资(集团)有限公司牵头完成的“上海中心城区超长超大北横通道工程关键技术”项目成果评价会。上海城投公路投资(集团)有限公司、同济大学和上海隧道工程有限公司等单位参会，同济大学周彪教授作为汇报人作了项目成果汇报。
汇报人同济大学周彪教授介绍项目研究成果
评审专家委员会由梁文灏院士和朱合华院士任主任，杨健教授、袁勇教授、教授级高工时蓓玲、刘飞禹教授和教授级高工叶国强任委员，讨论并通过了专家评价意见。
梁文灏院士、朱合华院士评价项目研究成果
随着我国区域融合发展和城市更新不断推进，以及人们对美好出行的需求日益迫切，城市空间、资源及人为需求间的矛盾将日益突出，地下道路特别是超长地下道路的建设对于缓解城市中心区交通拥挤状况、改善城市生活环境、促进城市可持续发展具有重大作用。但也面临有限空间功能集约化设计，城市中心区盾构长距离穿越环境保护，出入口复杂节点安全快速建造等难题。上海城投公路投资（集团）有限公司联合同济大学等单位，依托上海市北横通道工程，以智能化手段为牵引，历时十余年，建成了目前国内外最长的超15米地下道路-北横通道工程，形成了上海中心城区超长超大北横通道工程关键技术体系，取得的主要创新点有：
01 形成了多点进出超大超长地下道路集约化设计技术，实现了15米级盾构隧道上下层6车道满足双向交通运行的集约化空间布局。
北横通道选线优化
针对地下道路交通能力提升及满足沿线出入口服务能力，揭示了左进右出地下道路的交通运行特征，建立了多点进出超大超长地下道路交通安全评价方法，开发了基于真实光渲染技术的地下道路高精度虚拟仿真系统，构建了地下道路运行风险主动识别、预警及主动管控成套技术，创新性形成了地下道路小客车多点进出及盾构单井双向出入口匝道的集约化布置新模式。
地下道路合分流区车辆运行特征和车辆跟驰与换道模式判定方法
（a）单工作井上下层4车道匝道集约化布局
（b）主线上下层6车道集约化布局
针对地下道路多点进出上下层空间布局条件下防灾疏散难题，创新采用了上下层排烟联通管，揭示了多点进出条件下网络通风和排烟控制规律，构建了双层车道新型排烟体系。提出了基于数字化技术的地下道路智能通风排烟控制、火灾预警及疏散救援技术，开发了基于深度学习的火灾智慧服务算法，构建地下道路智慧防灾系统，形成了多点进出超大超长地下道路智慧防灾体系。
多点进出地下道路上下层联通排烟及缩尺模型试验
火灾事故分段疏散救援处置示意图
02 研发了地下道路长距离密集跨穿城市设施群微扰动控制技术与装备，实现了连续穿越64条道路及13条轨道交通变形均小于10mm。
针对城市中心区超长超大地下道路穿越风险前置分析及急曲线设计难题，提出了地下道路隧道穿越城市设施群全过程风险评估方法，形成了《盾构法道路隧道穿越城市设施技术标准》，实现风险前置定量分析与全过程动态管控；创新提出相同环宽-多楔形量衬砌组合结构，形成了超大断面无铰接、大锥度盾构急曲线施工控制技术，突破了转弯半径与盾构直径之比小于40的限制，首次实现直径15米级超大断面泥水平衡盾构最小转弯半径500米“S”型急曲线连续转弯。
15m直径大锥度盾构机
针对城市中心区复杂环境盾构长距离穿越环境保护难题，研发了超大断面无铰接、大锥度盾构机，开发了满足和易性及抗剪性能的干混砂浆同步浆液材料，提出了与之适应的注浆控制工艺流程与标准，研制了步进频率式探地雷达及壁后注浆同步检测系统，协同注浆参数调整及二次补注浆，实现了盾尾空隙的及时填充，从源头上实现了地层损失和扰动的主动控制；开发了地下道路上跨轨道交通线路跳仓开挖及微扰动控制技术，解决了小角度基坑长距离、大卸载比开挖微扰动控制难题，隧道上浮量控制小于10mm。
地下道路上跨轨道交通跳仓法开挖示意图
03 开发了地下道路立体互通预制装配低影响度建造技术与装备，实现互通复杂节点不封交条件下桥梁安全快速建造。
针对地下道路互通节点桥梁快速预制拼装及环境低影响施工难题，首创了桥梁预制双节立柱、箱梁防撞墙一体化等新型快速预制拼装技术及装备，创新了构件接头快速压浆等新型工艺；发展了免共振钢管桩施工技术及装备，利用土体液化实现钢管桩快速、低噪和少泥浆化施工。
针对跨大型交通路口、铁路路口及航道等复杂节点不封交桥梁快速化装配难题，开发了大跨度钢箱梁无支撑安装、立交桥梁多源强约束条件下大胯钢箱梁高空散拼、大跨度单系杆拱多点顶推技术及装备，创新提出了大跨度钢箱梁“分段拼装，整体运移、整跨就位”、“大型塔吊，高空散拼，一次跨越”、大跨度单系杆拱悬臂版先推后切等施工技术，解决了复杂立交节点强约束条件下高架桥梁安全预制拼装、道路不封交条件下复杂桥梁的快速安全施工等难题，首次实现了中心城区关键路口65m大跨度钢箱梁无支撑整垮一次性就位、70m中跨钢箱梁空中散拼及整体吊装安装，减少对交通的干扰及对环境的影响。
跨交通路口大跨度钢箱梁不封交一跨过路建造技术示意图
支架法施工示意图（下左）
一跨过路施工示意图（下右）
本项目成果获授权发明专利39件（含PCT专利2件）、软件著作权24项，取得省部级工法1项，主/参编标准6部，出版专著2部，发表学术论文38篇，经专家鉴定认为项目成果总体达到国际先进水平，在长大地下道路上下层联通长距离排烟及分段疏散救援、15m直径盾构隧道穿越设施群微扰动控制技术达到国际领先水平。
项目成果在目前世界最长地下道路工程北横通道工程中得到成功应用，并推广到上海、广州、杭州、南京等城市10余项超大直径隧道及20余项地下道路工程中，社会、经济及环境效益显著。
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