港珠澳大桥隧道沉管技术

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1、港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道新技术姓名：x吉x学号：616140xxxx引言随着陆上交通和内河、海洋航运事业的发展,对越江跨海通道的需求越来越大,而由于水上通行轮船的吨位和密度的增大,要求桥下通航净空越来越高,跨度越来越大,使得修建桥梁的成本和难度大增.同时,由于受到城市规划的限制,跨江越海桥梁的两岸接线条件随城市发展变得更为困难.因此,近十年来陆续出现了一批水下隧道,其断面不断增大水深不断加深,工程技术水平得到快速提升.目前修建水下隧道主要有矿山法、盾构法、围堰明挖法和沉管法.其中沉管法是20世纪初发展起来的一种专门修建水下隧道的

2、工法,至今已有100年历史,适用条件较为苛刻陈韶章,陈越．沉管隧道设计与施工［M．北京:科学出版社,2002:1－15．(CHENShaozhang,CHENYue．Designandconstructionofimmersedtunnel［M］．Beijing:SciencePress,2002:1－15．(inChinese)),而随着工程技术的发展,其适应性也越来越强.广州珠江和宁波甬江水下隧道的成功修建标志着我国沉管工法技术领域进入了新的发展阶段,继丹麦—瑞典的厄勒松海峡沉管隧道和韩国釜山—巨济沉管隧道之后,我国正在珠江口

3、伶仃洋30万t主航道上修建一座港珠澳大桥沉管隧道,该隧道是港珠澳大桥建设的关键性工程,建成后将成为世界最长的双向6车道公路沉管隧道.为此,国内工程师们在实践过程中攻坚克难,借鉴国外技术与国内施工经验,自主创新,结合工程项目特点,在地质勘察、结构受力分析、耐久性设计、管节预制、地基与基础处理等方面发展了一些新技术.工程概况港珠澳大桥工程跨越珠江口伶仃洋海域,是连接香港、珠海及澳门的大型跨海通道.工程范围包括海中桥隧工程,香港、珠海和澳门三地口岸人工岛,以及香港、珠海、澳门三地连接线.工程总长49.968km,其中主体大桥工程全长约2

4、9.6km,海底隧道长约6km,海中部分采用桥隧组合方式.港珠澳大桥建成后将成为世界最长的跨海连线工程(见图1).图1港珠澳大桥岛隧工程示意图大桥及岛隧工程以公路桥隧的形式连接香港、珠海和澳门,以6车道高速公路标准建设,设计时速为100km.工程建成通车后,从香港到珠海的车行时间将由目前的约3h缩减至约0.5h.工程总体投资超过700亿元,其中海中桥隧工程约327亿元,岛隧工程约133.5亿元.工程设计使用年限为120年中交公路规划设计院有限公司,COWIA/S(丹麦COWI国际咨询公司),ARUP奥雅纳工程顾问,上海市隧道工程轨

5、道交通设计研究院,中交第一航务工程勘察设计院有限公司.港珠澳大桥主体工程初步设计第四篇隧[Z].2009..工程于2009年12月15日项目开工建设,2010年对岛隧工程进行总体招投标.为确保该特大工程顺利实施,业主将6.7km的沉管隧道和两座海中人工岛整体打包,采用设计施工总承包方式进行招标,最终以中国交通建设股份有限公司为牵头单位的联合体以技术和商务总分最优中标.联合体分设计团队和施工团队两部分,设计团队成员为:中交公路规划设计院有限公司,上海市隧道工程轨道交通设计研究院,中交第四航务工程勘察设计院有限公司,COWIA/S(丹

6、麦COWI国际咨询公司);施工团队成员为:中国交通建设股份有限公司,上海城建集团,AECOMAsiaCompanyLtd.(艾奕康有限公司).工程特点及难点1)工程处于伶仃洋外海,岛隧工程所处的海域附近受热带气旋、强雷暴等恶劣天气影响大;工程处于白海豚核心保护区;施工海域的水上交通繁忙.2)与常规沉管法隧道相比,该工程具有管节数量多、埋置深度大、基槽浚挖量大、受恶劣气象条件影响大、航运组织和环境保护要求高等特点.3)工程总体规模宏大,海象、地质与环境条件复杂;且施工工期紧迫,综合技术难度与风险为世界罕有.4)管节预制难度高,采用自

7、防水全断面预制工艺.管节的早期裂缝控制、预制尺寸精度、钢端壳安装精度,以及混凝土重度控制等技术要求高.5)水文气象条件复杂.全部33节管节的浮运安装,需要经历多个台风季节;施工水域水流受人工岛和基槽施工的影响,流态复杂.在整个管节沉放过程中,需对气象窗口进行精确的分析和准确的预测、预报.6)施工作业环境.岛隧工程施工区航道交叉,属于航道运输最繁忙水域之一,也是水上交通安全事故频发的敏感区域.管节浮运沉放期间,需精心组织临时海上交通,确保施工期间的航运畅通.7)管节浮运沉放技术难点多.在恶劣气象、复杂水流和航运条件下的管节浮运;深水

8、条件水下测量定位、管节沉放及定位调整;管节安装轴线精度控制等.地质勘察以往的沉管隧道一般位于河(海)床表面上,上覆荷载小,对地基承载力要求不高,即怕浮不怕沉.由于规划航道的通航要求,随着深埋回淤问题的出现,港珠澳大桥沉管隧道工程对地质勘察的要求并非