近日，由铁四院设计、中铁十一局承建的上海虹莘排水泵站初雨调蓄管廊工程顺利封底，标志着全国首座采用机械法施工的沉井式竖井调蓄池主体结构全面完工。

掘进机向下掘进完成了一座内径15.1米、深44.6米的“深井”，以创新技术破解大城市中心城区用地难题，为我国城市深层调蓄设施建设树立新标杆。

初雨通常是指降雨前15分钟的雨水，这些雨水含有较多汽车尾气等大气污染物，到达地面后，又混入生活垃圾、餐饮油污等地表污染物。初雨调蓄池用于初雨的收集、储存和处理，是海绵城市建设的重要设施之一，它能够显著减轻城市管网压力，改善下游河道水质，并且在暴雨来临时，迅速储存过量雨水，降低城市内涝发生的频次和危害程度。2012年，铁四院技术团队在治理昆明滇池时，就已开展初期雨水调蓄池相关研究，随后在佛山、雄安等水环境治理项目中不断优化调蓄池设计参数，加之在大直径盾构隧道领域的优势，如今已具备充分的初雨调蓄池技术储备。

01创新工艺，机械法施工破解超深地下空间建设难题

针对上海软土地层及承压水环境，依托水下隧道技术国家地方联合工程研究中心、中国铁建地下空间产业技术研究院等创新平台，设计团队创新性引入竖向掘进机机械法施工，与传统明挖法相比，机械法竖井开挖速度快、工期短、低排放、低噪音、无需降水，可以显著降低对周边建筑的影响，同时大幅提升施工安全性。这一工法不仅将施工周期缩短35%，更实现调蓄池占地面积较传统矩形调蓄池减少80%，为城市核心区地下空间集约化开发利用提供全新解决方案。

竖井主体结构采用预制混凝土管片，外径16.1米，内径15米，应用了铁四院自主研发的DDCI新型管片连接构造，并提出了内外双道密封垫防水体系、组合式抗浮体系等一系列创新技术，为工程的建设及运营安全性保驾护航。

施工采用铁建重工自主知识产权的竖井掘进机实施，该设备具有工期短、占地面积小、无需降水、施工人员安全性高等优点，是中央企业加快打造国家战略科技力量、助推实现高水平科技自立自强的典范代表，相关技术水平达到国际领先水平。

02技术领先，智慧化设计打造城市排水“最强大脑”

设计团队针对竖井调蓄池关键技术难题，开展系统性技术攻关，提出四大创新技术方案，为城市排水系统智慧化转型提供“四院方案”。

■ 水力消能：通过数值模拟优化水力流态，采用螺旋阶梯跌水消能技术，有效缓解初雨冲击对池体的破坏。

■ 智能清淤：池底安装智能喷射器，结合自动化控制实现智能清淤，大幅降低运维成本。

■ 环保除臭：应用洗、除、吸耦合工艺，确保调蓄池运行全程无异味扩散。

■ 智慧运营：集成智能仪表、远程控制及自动化设备，实现调蓄池全生命周期无人值守，为城市排水系统“智慧化”转型提供范本。

03攻坚克难，科学施策筑牢超深封底质量根基

作为竖井施工的一项关键工序，底板的施工质量尤为重要。据悉，封底施工中，建设者面临超深、大直径、软土和高水压等多重技术挑战。竖井底部位于粉砂承压水层，水压高、地质复杂，存在突涌和渗漏风险。同时，工程需要一次性连续浇筑厚度达7.8米、总量超过1400立方米的水下混凝土，对材料性能和施工精度都提出了极高要求。此外，泥浆循环系统的稳定性也直接关系到封底质量，施工难度在国内同类工程中实属罕见。

面对复杂工况，项目团队坚持技术先行，系统实施了一系列科学应对措施。在混凝土浇筑方面，创新采用“单点灌注+对称循环”工艺，通过设置多个灌注点和实时监测，确保浇筑均匀密实。团队还通过反复试验优化混凝土配合比，保障其在水下环境中的稳定性和耐久性。在泥浆管理方面，则采用“泥浆双清法”，结合机械清理与动态循环，有效维持了泥浆参数的稳定。

目前，竖井封底经检测无渗漏，混凝土强度等指标均达优良标准。下一步，工程将重点推进内部结构施工及智能设备安装，预计2026年完成初雨调蓄系统集成调试。

项目投运后，将成为一座巨大的地下城市之“肾”，每次可拦截4700立方米初期雨水进行杂质过滤，根据上海市降雨资料，估算每年可减少CODcr排放量约94吨，大大减少对下游蒲汇塘的污染，改善河道水质。作为城市韧性建设的重要实践，该项目将助力上海构建“安全、高效、绿色”的现代化排水系统，为全国雨洪治理提供实践经验。

作为全国首个机械法施工的沉井式竖井调蓄池，该工程为我国在复杂地质条件下开展超深地下空间建设积累了宝贵经验，对推动城市深层调蓄设施技术发展具有示范意义。