一、工程概況

鄭州市下穿中州大道下立交工程是穿越鄭州市中央生態(tài)大道，聯(lián)通新老城區(qū)的連接通道，建設(shè)規(guī)模為機(jī)動(dòng)車雙向四車道，兩側(cè)各設(shè)非機(jī)動(dòng)車道與人行道。工程總長為2009m，下立交敞開段與暗埋段寬度分別為17.2m 和39.1m，采用明挖法施工。其中，穿越中州大道段由10.4m×7.5m 與6.9m×4.2m 兩種斷面形式、4 條大型矩形頂管隧道組成，采用暗挖法進(jìn)行施工，累計(jì)穿越長度為1288m。

工程首次采用自主研制10.4m×7.5m 世界最大斷面尺寸的矩形隧道頂管機(jī)動(dòng)車道頂進(jìn)施工，頂管順利穿越了交通繁忙的中州大道以及眾多管線，穿越過程中沿線構(gòu)筑物各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)控制標(biāo)準(zhǔn)，軸線控制水平符合設(shè)計(jì)要求，隧道自身的間隙、錯(cuò)臺(tái)、轉(zhuǎn)角、滲水等各項(xiàng)控制指標(biāo)均處優(yōu)良水平。為同類大直徑頂管法隧道建設(shè)施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

下穿中州大道下立交工程的建成解決了鄭州市鄭東新區(qū)與中心城區(qū)之間連接通道的瓶頸問題，極大地推動(dòng)鄭州社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的綜合發(fā)展，具有較高的社會(huì)效益。

工程于2013 年5 月開工建設(shè)，2015 年8 月竣工，總投資8.61 億元。

沈莊北路-商鼎路下穿中州大道下立交工程入口

緯四路下穿中州大道下立交工程俯視圖

二、科技創(chuàng)新與新技術(shù)應(yīng)用

1.首次自主成功研制了10.4m×7.5m 國內(nèi)最大斷面的矩形隧道頂管機(jī)，其組合式曲軸行走機(jī)構(gòu)的刀盤驅(qū)動(dòng)形式可對(duì)隧道進(jìn)行全斷面切削，保障了開挖面穩(wěn)定，有效控制了地面沉降，多次成功穿越運(yùn)營中的雙向八車道和地下各類市政管線，確保了工程的安全。

2.創(chuàng)新設(shè)計(jì)研發(fā)了10.4m×7.5m 超大斷面矩形管節(jié)鋼模和空中吊裝遙控自動(dòng)翻身吊具，實(shí)現(xiàn)了重量達(dá)73 噸的預(yù)制拼裝式高精度管節(jié)的自動(dòng)化生產(chǎn)加工及高效翻身，提高了管節(jié)生產(chǎn)與拼裝的效率。

3.首創(chuàng)超大斷面矩形隧道長距離掘進(jìn)施工工法。首次研發(fā)了超大斷面頂管機(jī)的土艙內(nèi)加注改良劑與分區(qū)多點(diǎn)循環(huán)壓注的成套施工工藝，極大的提高了開挖土體的塑流性和出土的連續(xù)性，加快了隧道的施工速度和施工工期。

矩形頂管管片翻身吊裝

4.創(chuàng)新研發(fā)了適用于超大斷面矩形頂管的減摩工藝以及具有保壓性的高粘聚力低濾失量的新型減摩泥漿材料，有效解決傳統(tǒng)置換注漿工藝引起的地層損失，最大程度減少了超大斷面頂管掘進(jìn)過程中對(duì)周邊土體的擾動(dòng)，有效控制了地面沉降。

5.研發(fā)形成了超大斷面頂管隧道掘進(jìn)機(jī)以及超長距離施工成套技術(shù)，已成功推廣應(yīng)用于南京奧體大街地下通道、上海臨空核心四街坊地下通道以及軌道交通14 號(hào)線靜安寺車站，社會(huì)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益明顯。

新型減摩泥漿壓注

矩形頂管機(jī)始發(fā)

三、獲獎(jiǎng)情況

1.2016 年度上海市人民政府“上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”。

2.2014 年度上海市非開挖技術(shù)協(xié)會(huì)“第五屆上海市非開挖工程金獎(jiǎng)”。

3.2015 年度上海市土木工程學(xué)會(huì)“上海市土木工程科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)”。

4.2016 年度河南省市政公用業(yè)協(xié)會(huì)“河南省市政工程金杯獎(jiǎng)”。