上海虹梅南路越江隧道工程全长约5 260 m，其中盾构段采用东西线2条平行隧道，长度均为3 390 m。盾构段隧道外径14.5 m，管片厚0.6 m，环宽2.0 m。管片分块数为10块，由7块标准块(S1—S7)、2块邻接块(S8，S9)和1块封顶(S10)块组成，采用错缝拼装的形式，见图3.19。管片间采用直螺栓连接，每个衬砌环设有M36 环向螺栓20 个，M27纵向螺栓38个。管片混凝土强度等级为C60，抗渗标准P12。盾构段最大覆土深度为43 m，设计最大水压达到5.8 kg/cm2，采用德国海瑞克公司生产的一台φ14.93 m 泥水加压平衡盾构机进行施工，穿越的主要地层有粉质黏土、淤泥质黏土、黏质粉土、砂质粉土、粉砂层等。
上海虹梅南路越江隧道工程最大覆土深度为43 m，为上海市埋深最大的越江盾构隧道。初始设计参考上海市以往类似工程，将管片分为浅埋、中埋、深埋3种类型进行配筋设计。根据隧道的实际位置，3种类型管片覆土深度的使用范围分别为＜18 m，18～30 m，30～43 m。
图3.19 管片圆环分块图
以深埋管片S1分块为例(图3.20)，主筋由内弧面16根①以及外弧面12根③、6根③a组成，承担主要荷载。手孔处横向断开钢筋②，箍筋④、⑤，辐射筋⑥、⑧，环面加强筋⑦，手孔处加强筋⑨、○10，螺栓孔处螺旋分布筋○11、○12，纵缝边缘加强筋○13。
含钢量是衡量结构设计经济性的重要指标，根据对目前国内地铁盾构隧道管片设计的调查，含钢量在140～160 kg/m3范围内是被广泛认可和采用的。例如，北京地铁四号线工程盾构段管片外径6.0 m，厚0.3 m，穿越的主要地层有黏土、粉土、粉细砂、卵石圆砾及局部出露的强风化砂岩等，最大覆土深度约21 m，管片整体钢筋含量约为148 kg/m3。广州地铁新客站—石壁站区间段最大覆土深度约9 m，主要穿越的地层有中粗砂、粉质黏土、硬塑粉质黏土、白垩系红层强风化带，管片平均配筋含钢量约为155 kg/m3。
上海市越江盾构隧道直径较大，覆土深，且地质条件普遍较差，因此管片含钢量相比地铁盾构隧道普遍偏大。根据表3.7的统计结果，上海市已建越江隧道的覆土最大深度多数不超过33 m。当覆土深度小于20 m 时，管片含钢量为125～164 kg/m3；当覆土深度为20～27 m 时，管片含钢量为133～179 kg/m3；当覆土深度为27～33 m 时，管片含钢量为145～195 kg/m3。上海虹梅南路越江隧道工程初始设计中，浅埋、中埋、深埋管片的含钢量分别为125 kg/m3，153 kg/m3，204 kg/m3。由于覆土极深，其深埋管片的含钢量超过了上海市以往越江隧道管片的最大含钢量。因此从设计的角度出发，虹梅南路越江隧道管片配筋存在优化余地。(www.xing528.com)
图3.20 深埋管片S1分块初始配筋设计图
表3.7 上海市部分越江隧道管片含钢量 (单位：kg/m3)
(续表)
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