港珠澳大桥岛隧工程全面完工 2月6日交工验收

  大公网1月27日讯(记者 方俊明)港珠澳大桥建设再迎来突破性进展,大桥岛隧工程目前已全面完工,2月6日将进行交工验收。记者27日从港珠澳大桥岛隧工程项目施工部门获悉,岛隧工程实现八大创新或突破,包括首创了半刚性沉管新结构、曲线段沉管工厂法预制新工艺、整体式主动止水最终接头新方案;突破了大直径深插钢圆筒快速成岛技术、外海沉管安装成套技术和第三代沉管技术等。据悉,这些创新与突破的技术与工艺均达到国际领先的水平。

港珠澳大桥沉管隧道长5.6公里,图为隧道出入口。(方俊明摄)

  全长55公里的港珠澳大桥,被誉为“世界桥梁界的珠穆朗玛峰”,包括约30公里的海中主体,主体为“桥岛隧”结构。其中,岛隧工程是大桥建设的难中之难。在外海“无中生有”造出两座面积10万平方米的人工岛,且当年开工、当年成岛,创造了世界纪录。

  “最美地标”“最美隧道”建成

  港珠澳大桥岛隧工程项目总经理林鸣在大桥岛隧工程总结表彰大会上表示,岛隧工程共经历了四场“战役”,从“第一战役”钢圆筒成岛、“第二战役”首节沉管安装、“第三战役”海底隧道贯通到“第四战役”岛隧工程完工,建成了东、西人工岛两座“最美地标”和一条“最美隧道”,终于迎来了全面胜利。

港珠澳大桥岛隧工程目前已全面完工,图为人工岛的岛上工程。(方俊明摄)

  林鸣指出,在7年建设中,岛隧工程实现了“四大创新”和“四大突破”。首创了半刚性沉管新结构、曲线段沉管工厂法预制新工艺、整体式主动止水最终接头新方案、复合地基加组合基床的隧道基础新形式;突破了大直径深插钢圆筒快速成岛技术、深水基础施工技术、外海沉管安装成套技术和第三代沉管技术。

  其中,大直径深插钢圆筒快速成岛技术,即采用120个巨型钢圆筒直接固定在海床上插入海底,再在中间填土形成人工岛。据介绍,每个圆筒直径有22米,大概和篮球场一般大;最高达51米,相当于18层楼高;重达550吨,与一架A380“空中巴士”相当。

  岛隧工程施工技术屡创世界纪录

  至于海底沉管隧道,同样是庞然大物。5.6公里的沉管隧道由33个巨型混凝土管节组成,每个管节长180米,重量达8万吨,排水量超过75000吨,一个标准管节比一艘航母排水量还大。在水下近50米建设深埋沉管隧道,在国际上也被视为“技术禁区”。但该项目部门创新提出“半刚性”沉管新结构,能够确保深埋沉管隧道工程得以成功实施并做到不漏水。

  作为世界上首例深埋沉管隧道,港珠澳大桥海底隧道在将巨型沉管沉放至海底前,需要先在海底通过基槽精挖、抛石夯平、碎石基床整平、清淤等步骤,为沉管安装开辟一条海底“轨道”,这在全球范围内无施工经验可以借鉴和参考。为此,该项目部门开展十多项相关的技术攻关,包括解决碎石基床与沉管安装精度校核、无线声纳深水测控系统等,在国内乃至国际深水施工领域都具有推广价值和应用前景。

  港珠澳大桥岛隧工程“四大创新”

  一,半刚性沉管新结构:

  港珠澳大桥深埋沉管的顶部荷载超过“浅埋”的传统沉管5倍,如果按照国外经验,采用节段式管节(柔性),有可能出现接头抗力不足、接头漏水等风险。中国技术人员从理论上揭示了深埋沉管结构体系受力及变形机理,提出“半刚性”沉管新结构,与国外专家提出的“深埋浅做”方案相比,节省了工期,节约投资约10亿元,且做到沉管接头不漏水。

  二,曲线段沉管工厂法预制新工艺:

  港珠澳大桥沉管全部采用工厂法流水预制,是世界第二例、国内首次采用此方法施工的沉管隧道。沉管管节预制生产从底板、侧墙及中隔墙、顶板的钢筋绑扎,到钢筋笼顶推,混凝土浇筑,再到养护、舾装、起浮、出坞,形成了一套复杂的工艺流程,并开创了世界沉管预制外墙无拉杆的施工先河,首创工厂法预制曲线段生产的实例。

  三,整体式主动止水最终接头新方案:

  沉管隧道最终接头是决定港珠澳大桥成败的重要工程,该新方案取得重大技术突破,其中采用中国自主研发制造、世界最大的12000吨全回转浮吊——“振华30”,实现了沉管隧道临时止水条件下的贯通,创下了6000吨级最终接头一天内完成安装贯通的最高速度、毫米级的对接精度以及滴水不漏的世界工程纪录。

  四,复合地基加组合基床的隧道基础新形式:

  作为世界上首例深埋沉管隧道,港珠澳大桥海底隧道水深接近50米,最大槽深超过35米,这是在世界范围内也无施工经验可以借鉴和参考的深水深槽沉管施工。在将沉管沉放至海底前,需要先在海底通过基槽精挖、抛石夯平、碎石基床整平、清淤等步骤,通过“复合地基”加“组合基床”新形式为沉管安装开辟一条海底“轨道”。

  大桥岛隧工程技术“四大突破”

  一,大直径深插钢圆筒快速成岛技术:

  大桥的东、西两座人工岛都相当于3个足球场大小。按传统围堤筑岛工艺需3年成岛,将对海域环境造成严重影响。而按新技术方案,一次性把直径为22米的120个巨型钢圆筒插入海底,在中间填土一次成岛,中国人创造了221天筑成两岛的世界工程纪录。

  二,深水基础施工技术:

  为确保港珠澳大桥这条世界上唯一深埋大回淤节段式沉管工程顺利安装,对深水深槽沉管施工面临的诸多问题进行技术攻关,包括实施荷载板试验,对隧道基槽长期晾槽后可能出现的不均匀沉降进行试验检测。而针对珠江口洪汛、台风季极易造成基槽短期内淤强增大等难题,专设碎石基床与沉管安装精度校核的两座测量平台。

  三,外海沉管安装成套技术:

  将重8万吨沉管在海底软基环境下对接安放,难度堪比航天器交会对接,需要精准的遥控、测绘、超算等一系列技术支撑。该成套技术创造了1年安装10节沉管的“中国速度”,大大领先于国际先进水平。其中,施工方配置中国首艘采用深水无人沉放系统的安装船,通过信息和遥控技术,实现管节姿态调整、轴线控制和精确对接。

  四,第三代沉管技术:

  沉管隧道建成后,会否渗水是成败的关键。因为33个管节之间有大接头,每个管节又有7个小接头,而地基的不均匀沉降、剪力键的结构、止水材料的性能以及地震等因素,都有可能导致隧道漏水。譬如连制作止水带的材料也花逾两年自主研发,相比国外类似沉管接头的正常漏水率是5%到10%,港珠澳大桥沉管隧道首次做到了无一处漏水。 

责任编辑:张寻 DN017

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