【建院45周年科研成果巡礼(4)】沉管隧道水下检测体系
发布时间:2023年04月06日   点击数:784

自海科院2004年进入沉管隧道水下检测行业以来,经过近20年的发展,先后完成了广州仑头隧道、广州官洲隧道、广州洲头咀隧道、佛山东平隧道、南昌红谷隧道、天津海河隧道、广州车陂路隧道等内河隧道工程的水下检测,主编或参编了多项标准规范,逐步建成了完善的沉管隧道水下检测体系。2017年海科院成立了全资子公司上海交大海科检测技术有限公司,专业从事包括沉管隧道的水下检测技术服务和技术开发等业务。

(一)沉管隧道水下检测体系的建立

公司团队凭借对水下工程领域水下技术的积累和对沉管隧道技术的掌握,于2006年在广州仑头隧道和官洲隧道建设过程中,首次全面、系统地采用了水下检测技术,标志着沉管隧道水下检测系统的初步形成。该系统的运用,对两个项目建设过程中的质量和安全,特别是水下沉放对接的顺利实施,起到了重要的保障作用,得到参建各方和沉管隧道业内的高度认可。

广州仑头隧道管段安装

广州官洲隧道管段浮运

(二)沉管隧道水下检测体系的完善

在天津海河隧道工程中,海科院承担了《沉管隧道注浆垫层1:1模型试验和无损检测技术研究》项目,开创性地提出了沉管隧道管节垫层注浆效果无损监测与检测技术,将沉管隧道基础垫层无损检测纳入水下检测体系,首次控制了沉管隧道垫层注浆停泵指标,实现了最终管节累计沉降在2cm以内。在2010年的沈家门海底隧道工程、2014年的南昌红谷隧道工程中,公司分别进行了“沉管隧道注浆垫层1:1模型试验研究”和“沉管隧道灌砂基础1:1模型试验及基础施工效果监测与检测技术研究”,取得了不俗的科研成果。

水下检测技术在内河沉管隧道工程中均得到成功应用的同时,沉管隧道第三方水下检测技术也促进了我国沉管隧道的发展。2012年,通过总结提炼天津海河隧道工程以及广州仑头隧道、广州官洲隧道等工程水下检测技术,公司完成了我国第一部内河沉管隧道规范——《内河沉管法隧道设计、施工及验收规范》(DB/T29-219-2013)的编写,并于2013年颁布,标志着沉管隧道水下检测体系得到了进一步完善和规范。该规范成功应用于2014年开工建设的南昌红谷隧道工程,水下检测体系在规范颁布后首次得到规范和完善的应用,第三方水下检测的地位得到了进一步确立。

天津海河隧道管节沉放监控仿真

天津海河隧道管段沉放安装

南昌红谷隧道管段浮运

南昌红谷隧道灌沙模型试验

(三)沉管隧道水下检测体系第三方地位的确立

随着水下检测技术在多座沉管隧道工程建设中的成功应用,沉管隧道水下检测的作用得到了沉管隧道建设领域的广泛认可。在2010年开工建设的广东佛山东平隧道项目中,首次将独立第三方水下检测在项目建设前期进行了立项,确立了水下检测的独立第三方地位,同时水下检测体系在沉管隧道工程建设中的地位也得到了认可。

通过对广东佛山东平隧道水下检测的成功实施,沉管隧道水下检测技术及体系在沉管隧道业内得到高度认可和重视。我国第一部有关沉管隧道工程方面的规范《内河沉管法隧道设计、施工及验收规范》(DB/T29-219-2013),也首次把《沉管隧道水下检测》作为独立章节编入。在佛山东平隧道中,海科院首次承接了沉管隧道的科研项目《沉管隧道管段浮运、沉放数学模型和物理模型试验研究》。

佛山东平隧道水下检测

佛山东平隧道沉管管段物理模型阻力试验

(四)沉管隧道水下检测体系的发展

随着沉管隧道水下检测技术的发展和不断完善,沉管隧道水下检测技术体系逐步形成一个独立的学科领域。2017年,海科院全资子公司上海交大海科检测技术有限公司在国内首次获得水下工程检测技术领域的CMA证书,标志着海科院检测公司的水下检测技术能力获得国家检验检测机构的认证认可。2018年,海科院检测公司主编的《内河沉管隧道水下检测技术规范》获得颁布,首次在技术规范体系中得到认可,确立了行业地位。沉管隧道水下检测体系的相关内容在国内各级沉管隧道规范中均被纳入,得到各级政府、行业、地方、团体的认可。沉管隧道水下检测相关技术已取得20多项专利、20多项软著,并以此作为创新点之一,获得省部级科技进步奖10余项,出版专著4部,发表论文20余篇,获得上海市科技成果转化项目一项、国家产学研创新成果一等奖一项,先后培养研究生10余名,为上海交通大学土木工程学科建设、人才培养、科技成果转化贡献了一份力量,有力推动了海科院检测公司的高质量发展。

2019年以后,海科院检测公司沉管隧道水下检测技术在广州车陂路隧道、广州金光东隧道等工程中得到了成功应用,即将应用于广州如意坊隧道、广州南沙明珠湾隧道等国内在建或拟建沉管隧道项目中。

广州车陂路隧道管段预制

广州车陂路隧道管段沉放准备

广州金光东隧道管段系泊

海科院检测公司将继续秉承“科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力”的宗旨,通过不断地创新,继续将沉管隧道水下检测体系向规范化、系统化、智能化方向发展,将相关技术努力拓展到在役沉管隧道、盾构隧道、明挖隧道、堤岸(护岸)、水库大坝、风电等其他工程领域的水下检测中。