上海外環(huán)隧道解鎖全國首創(chuàng)“預(yù)養(yǎng)護”！ 越江設(shè)施改造助力城市更新

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2025年3月22日0時，由上海城投公路投資（集團）有限公司（以下簡稱“上海城投公路”）負責(zé)實施的上海S20外環(huán)隧道大修工程歷時365天，正式完工恢復(fù)通車。工程同步構(gòu)建了既有公路隧道更新的成套技術(shù)體系，實現(xiàn)了既有隧道建管養(yǎng)一體化智能管控，為推動城市公共空間設(shè)施優(yōu)化提供了可復(fù)制的“上海經(jīng)驗”。

▲拍攝：劉秀國

2003年建成通車的外環(huán)隧道是中國首條采用沉管法施工的特大型越江隧道，毗鄰?fù)飧邩蚋蹍^(qū)及物流倉儲集群，曾經(jīng)是上海北部地區(qū)唯一的大型貨運車輛越江通道。位于外環(huán)隧道北部、黃浦江最北端的郊環(huán)隧道可通行貨運車輛后，外環(huán)隧道仍然承擔(dān)區(qū)域內(nèi)近七成集卡越江通行需求。據(jù)統(tǒng)計，外環(huán)隧道歷年車流量峰值近3000萬輛，為通車初期的2.4倍，大型貨車（含集卡約占流量的80%左右。多年來由于超負荷運營等各種原因，隧道留下沉管接頭滲漏、路面損壞等“歲月痕跡”。

▲外環(huán)隧道航拍（劉秀國 攝)

面對外環(huán)隧道大修重任，原建設(shè)、設(shè)計負責(zé)人與新生代技術(shù)骨干砥礪攻堅，在資深沉管隧道特聘專家組的指導(dǎo)下，整合歷史經(jīng)驗與前沿技術(shù)，以卓越績效管理理念為指引，精準(zhǔn)把控施工進度。上海市交通委員會以“全結(jié)構(gòu)煥新、全周期升級”為目標(biāo)，牽頭組織上海城投公路與上海市公安局交警總隊、隧道股份上海隧道工程有限公司、沿線黨政機關(guān)及企事業(yè)單位等多家黨組織共建“同心環(huán)”黨建聯(lián)盟，警企聯(lián)動制定發(fā)布繞行路線方案、分時段分流動態(tài)交通組織、優(yōu)化收費方案，及時回應(yīng)公眾關(guān)切。

更“安全”

首創(chuàng)“內(nèi)置式接頭修復(fù)技術(shù)”

沉管接頭修復(fù)是業(yè)界公認的難題，針對沉管結(jié)構(gòu)特點，上海城投公路組織上海市隧道工程軌道交通設(shè)計研究院、隧道股份上海隧道工程有限公司、同濟大學(xué)組建技術(shù)專家團隊，突破性研發(fā)首創(chuàng)“內(nèi)置式接頭修復(fù)加固技術(shù)”，對沉管段736米隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)完成修復(fù)。該技術(shù)方案在沉管隧道修復(fù)領(lǐng)域中尚屬首例，具有極高的技術(shù)挑戰(zhàn)。基于端鋼殼激光定位與結(jié)構(gòu)動態(tài)監(jiān)測，創(chuàng)新構(gòu)建三重止水防御體系，修復(fù)后接頭耐久性顯著提升，為長三角軟土地基沉管隧道治理樹立了技術(shù)標(biāo)桿。

同時，隧道內(nèi)機電設(shè)備均完成系統(tǒng)性升級，風(fēng)機總推力提升近20%，增設(shè)智能排水泵、暗埋段全線水噴霧系統(tǒng)，進一步強化防汛及消防保障。

▲外環(huán)隧道浦西出入口（劉秀國 攝）

更“順暢”

隧道限速上調(diào)，潮汐車道切換更高效

外環(huán)隧道大修后的路面狀況、駕駛視覺等顯著改善，限速由大修前的50公里/小時調(diào)整至60公里/小時，并設(shè)置了相應(yīng)的客貨分道及可變車道。隧道內(nèi)密布“雷視一體機”，精準(zhǔn)捕捉車輛軌跡、車速，實時分析三孔車流量，智能聯(lián)動調(diào)度潮汐車道及信號系統(tǒng)，實現(xiàn)交通異常預(yù)警與主動干預(yù)，顯著提升通行效率。

在提升通行秩序方面，在隧道浦東出入口設(shè)置動態(tài)稱重檢測設(shè)備，覆蓋十車道，嚴控超載車輛。

更“舒適”

新材料應(yīng)用刷新隧道“顏值”

在保障路面質(zhì)量方面，此次大修采用具有高抗車轍和抗水損害功能的瀝青混凝土材料，將原路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化為三層組合結(jié)構(gòu)。上面層高模量瀝青通過添加高粘度改性劑，其動穩(wěn)定度可達普通瀝青的4~5倍，較普通重載瀝青提升15%，能有效抵抗重載車輛反復(fù)碾壓導(dǎo)致的塑性變形；下面層通過連續(xù)級配優(yōu)化荷載傳遞路徑，增強整體抗疲勞性能，避免基層反射裂縫擴展；碎石防水層形成致密防水屏障，減少因水滯留引發(fā)的路面病害，兼具應(yīng)力緩沖功能，降低重載沖擊對基層的破壞風(fēng)險。

在視覺方面，隧道內(nèi)燈光可根據(jù)洞內(nèi)外亮度值、時間、季節(jié)、天氣等進行亮度調(diào)節(jié)，同時隧道側(cè)墻安裝金屬復(fù)合板，讓駕駛體驗更舒適。

更“智慧”

全國首個“預(yù)測性養(yǎng)護”隧道

作為全國首個實現(xiàn)“預(yù)養(yǎng)護”的隧道，工程團隊運用數(shù)字孿生技術(shù)，基于BIM模型串聯(lián)近萬臺運行設(shè)施、健康檢測設(shè)備，搭建“建管養(yǎng)一體化智能管控平臺”對隧道進行模擬，實時反映隧道結(jié)構(gòu)健康、機電設(shè)備設(shè)施狀態(tài)、車流荷載、江潮水位等動態(tài)數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)毫米級實時監(jiān)測隧道結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)，預(yù)測隧道未來的運行狀況，提前研判故障與養(yǎng)護需求，實時監(jiān)測與反饋養(yǎng)護效果，輔助科學(xué)養(yǎng)護決策，為城市基礎(chǔ)設(shè)施全周期安全運維提供智慧解決方案。

更“綠色”

廢料循環(huán)利用，能源精細管理

針對老舊鋼結(jié)構(gòu)除銹難題，大修首次采用激光清洗技術(shù)，避免傳統(tǒng)機械打磨產(chǎn)生的揚塵污染，揚塵減少90%；材料循環(huán)方面，3.8萬噸舊瀝青100%再生利用在其他低等級道路基層，1.2萬噸混凝土銑刨料轉(zhuǎn)化為生態(tài)護坡磚。能源管理方面，升級機電系統(tǒng)，實現(xiàn)對設(shè)備用能的精細統(tǒng)計與管理，同時全線升級1568套LED智能調(diào)光燈具，預(yù)計全年將節(jié)電240萬千瓦時。

更“便捷”

“物暢其流”助力區(qū)域發(fā)展

修整后的隧道以“人文航運”“發(fā)展創(chuàng)新”兩幅浮雕分別展示浦西（寶山）、浦東的歷史定位和發(fā)展歷程，將百年吳淞口燈塔、吳淞口國際郵輪港與外高橋保稅區(qū)、陸家嘴天際線的剪影鐫刻于隧道門戶，輔以“浪花狀”門頭演繹“科技浪潮”，鏈接城市記憶與未來圖景，體現(xiàn)城市溫度。立足“三江交匯 上海之門”的大吳淞地區(qū)，外環(huán)隧道將與郊環(huán)隧道共同為上海北部地區(qū)構(gòu)筑更可靠的貨運通道，并進一步提升上海外環(huán)北段通行效率，串聯(lián)寶山城區(qū)、郵輪港門戶、吳淞創(chuàng)新城、三岔港生態(tài)門戶四大未來城市組團，進一步服務(wù)大吳淞地區(qū)與浦東地區(qū)發(fā)展。

外環(huán)隧道內(nèi)景（何韻 供圖）

浦江潮涌，奔流不息，建設(shè)團隊踐行卓越績效管理理念，組織專家組全程參與設(shè)計運營回溯的管理體系示范，并創(chuàng)新多部門并聯(lián)審批模式，大幅縮短了驗收周期。修繕工程中取得的多項標(biāo)準(zhǔn)及專利成果，填補了我國隧道修復(fù)技術(shù)的多項空白，建立起國內(nèi)首套《隧道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。無數(shù)建設(shè)者的日夜兼程，打造了超大城市交通基礎(chǔ)設(shè)施更新和現(xiàn)代養(yǎng)護的典范，使外環(huán)隧道以全新的姿態(tài)更好地服務(wù)上海城市發(fā)展，為助力上海國際航運中心建設(shè)和長三角一體化發(fā)展注入新動能。

▲外環(huán)隧道夜景（陳冬 攝）

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供稿：上海城投公路投資（集團）有限公司

責(zé)編：程子研

校對：閆可欣

審核：余大鵬 陳露

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