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历时5年 港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道全线贯通

新闻来源:读创综合 作者: 发布时间:2017年04月11日 我要分享

今天(4月10日),随着世界最大的断面公路隧道——拱北隧道的全隧贯通,全长13.4公里的港珠澳大桥珠海连接线主体工程也终于实现了全线贯通。

珠海连接线是港珠澳大桥的重要组成部分,拱北隧道是项目的关键控制性工程。拱北隧道全长2741米,由海中隧道和城市地下隧道组成。

按照“先分离并行,再上下重叠,最后又分离并行”的形式设置,包括海域人工岛明挖段、口岸暗挖段及陆域明挖段等不同结构形式和施工工法。其中,口岸暗挖段采用255米曲线管幕+冻结法施工,是世界首座采用该工法施作的双层公路隧道,其管幕长度和冻结规模均创造了业内新纪录。

拱北隧道实现全隧贯通,标志着拱北隧道工程建设全面转入主体结构和附属工程施工,为港珠澳大桥珠海连接线顺利建成通车迈出了最坚实的一步。


255米暗挖段隧道贯通

据介绍,拱北隧道是港珠澳大桥主体工程与珠海连接的唯一通道,采用双向六车道设计,全长2741米。由海域人工岛明挖段、口岸暗挖段以及陆域明挖段三种不同结构的隧道连接而成。

今天(4月10日)上午10点半,位于拱北口岸地下的拱北隧道举行全隧贯通仪式。记者在现场发现,分上下5层14个洞口的255米拱北隧道暗挖段可以从东头走到西头了,并与两端的暗埋隧道相连,其中隧道上层为香港到珠海方向,下层珠海往香港方向。

施工单位中铁十八局集团有限公司负责人表示,“这225米下穿拱北口岸的拱北隧道是港珠澳大桥珠海连接线的核心控制性工程,综合造价达4亿元,每米接近160万元。建设者整整花了5年时间,它的贯通,意味着采用的管幕、冷冻、多层多步开挖等关键技术都是非常成功的,也标志着港珠澳大桥珠海连接线主体工程全线贯通。”


隧道外轮廓线距离珠海边检楼只有46厘米

这255米隧道地处类似泥潭一样的高富水地质结构区,同时下穿我国第一大陆路出入境口岸—拱北口岸,这也让拱北隧道成为世界上施工难度最大,地质条件最复杂,周边建筑环境最密集的隧道之一。

港珠澳大桥珠海连接线建设单位南粤交通公司的项目负责人介绍,大桥登陆珠海,被迫选择在珠海联检大楼和澳门联检楼之间的狭窄通道。为了不影响两地的建筑和通关,整条珠海连接线在拱北口岸这255米,只能选择暗挖隧道。

“这条隧道又窄又弯,外轮廓线几乎贴着澳门边检大楼,相距仅1.46米,而距珠海边检楼的风雨廊更是只有46厘米,而覆土厚度却仅有4米多”,该负责人称,不能让土质松软的地表沉降塌陷,不能触碰拱北口岸下方星罗棋布的桩基,不能让海水连通的地下水涌入,一定要确保地面口岸日均超30万人的正常通行,施工困难前所未有。


每天冻土耗电10万度

为了确保保证4米上的地面不塌,隧道采用多层多部开挖、立体交叉作业的施工方法,即把一个大洞分成了上下五层,每层有两至三个小洞,总共14个小洞,逐个击破,按照一定的顺序交叉向前挖掘推进,边开挖边用钢材、混凝土进行支护封闭,以最大限度保证隧道结构的稳定。

同时,为了保证止水,工程采用-28℃的低温盐水冻结管,将冷冻管插入顶管中,将管幕之间35厘米的土体冻结,冻出一个厚2米-2.6米、长255米的大冰筒,形成止水帷幕,与曲线管幕共同支护隧道内的暗挖工程。“这255米的冰天雪地日均耗电10万度,电费1年约4000万元。”

通俗地说,就是利用36根具有冷冻功能的特殊钢管先行搭建出隧道的结构,之后经冷冻降温,在拱北口岸下完成一个高23米,宽20米,厚2.6米,纵向长度255米的大“冰桶”,形成冻土完成对隧道结构的支撑。


港珠澳大桥珠海连接线全线贯通

港珠澳大桥珠海连接线东起自珠澳口岸人工岛,向西设拱北湾大桥连接珠海连接线人工岛;采用海底隧道方式穿越拱北湾海域,城区隧道形式下穿拱北口岸;经茂盛围军事管理区后,设前山河特大桥跨越前山河;经中富工业园上跨南湾大道后,设加林山隧道穿越将军山;后以高架桥形式继续西行至本项目终点洪湾,通过西部沿海高速公路接入国家高速公路网。

港珠澳大桥珠海连接线路线全长13.432公里,采用双向六车道高速公路标准,设计速度80公里/小时,整体式路基宽度32米,分离式路基宽度16米。隧道6204米/2座,桥梁长5973米/3座,设人工岛1处,南湾互通、横琴北互通、洪湾互通3处互通立交和口岸人工岛连接匝道1处。


港珠澳大桥珠海连接线年底具备通车条件

截至目前,港珠澳大桥珠海连接线一期工程洪湾互通至横琴北互通至南湾互通,已先后于2016年1月和9月提前建成通车。

南粤交通公司的项目负责人表示,按照计划,今年10月,港珠澳大桥珠海连接线将完成全部土建施工,12月可完成交工验收并具备通车条件。通车后,该线路将打通珠江口西岸通往香港的通道,助力粤港澳大湾区交通互联互通。


港珠澳大桥

港珠澳大桥(英语:HongKong-Zhuhai-MacaoBridge;葡萄牙语:PonteHongKong-Zhuhai-Macau)是中国的一座跨海大桥,连接香港大屿山、澳门半岛和广东省珠海市,全长为49.968公里,主体工程“海中桥隧”长35.578公里,其中海底隧道长约6.75公里,桥梁长约29公里。

1983年,香港的建筑师胡应湘最早提出了建造港珠澳大桥想法;

2009年12月15日,港珠澳大桥正式开工建设;

2016年6月29日,主体桥梁成功合拢;

2016年9月27日,港珠澳大桥主体桥梁正式贯通;

今天,2017年4月10日,随着世界最大的断面公路隧道——拱北隧道的全隧贯通,全长13.4公里的港珠澳大桥珠海连接线主体工程也终于实现了全线贯通。

大桥施工创造了多个世界之最:

港珠澳大桥是世界最长的跨海大桥,连起世界最具活力的经济区,在促进香港、澳门和珠江三角洲西岸地区经济的进一步发展具重要战略意义,是中国从桥梁大国走向桥梁强国的里程碑之作。

港珠澳大桥海底隧道采用两孔一管廊截面形式,是迄今为止世界上埋深最深、规模最大、单节管道最长的海底公路沉管;沉管全部采用工厂法流水预制,完成舾装后拖运至施工地点进行安装。港珠澳大桥上世界埋深最深沉管开始预制。

在港珠澳大桥设计中,防撞问题也是工程研究重点。大桥设计有3个通航孔,每个可防3万吨冲击力。在海底隧道两端各建一个人工岛,在两个人工岛周围排放了石头形成斜坡,如果有船太靠近就会搁浅。另外还建有防撞墩,它们可防30万吨撞击。有关方面表示,建成后的大桥保证大撞不倒,中撞可修。根据沿海海域台风的特点,防台风也是大桥工程考虑的因素,港珠澳大桥能抗击每秒51米的风速,这相当于最大风力16级。另外,港珠澳大桥建成后可抗8级地震。

1.最长

港珠澳大桥全长5664米的海底隧道,由33节钢筋混凝土结构的沉管对接而成,是世界上最长的海底沉管隧道。

2.最大

沉管隧道浮在水中的时候,每一节的排水量约75000吨,而辽宁号航母满载时的排水量也只有67500吨。

3.最重

沉管预制由工厂化标准生产,使用钢筋量相当于埃菲尔铁塔。在这75000吨重的沉管下面,是预先安装好的256个液压千斤顶。

4.最精心

海上的气候条件,很大程度上决定了沉管浮运和对接的成败。工程方一年多前就与国家海洋局海洋环境预报中心合作,做精细化、小区域的海洋环境预报,每天坚持监测预报,花费达3000万元,只为每个沉管找两三天的作业时间。

5.最精细

在沉管隧道安装之前,还要在挖好的基槽中做碎石基床基础,即要在40米深的海底,铺设一条42米宽、30厘米厚平坦的“石褥子”,而这条“石褥子”的平整度误差要控制在4厘米以内。

6.最精准

春节过后,一旦找到合适的时间,堪称世界最大难度的“深海之吻”就将开始,沉管在海平面以下13米至44米不等的水深处无人对接。对接在环境复杂的海底进行,受多种环境介质影响,共需对接33次,耗时3年。沉管连接处橡胶止水带要可用120年,对接误差控制在2厘米以内。


港珠澳大桥人工岛打破多项世界纪录

被英国《卫报》称为“现代世界七大奇迹”之一的港珠澳大桥,作为中国建设史上里程最长、投资巨大、施工难度极高的跨海桥梁项目,自开工以来,产生了一系列新技术、新材料和新装备,在多个领域填补了空白,形成了走向世界的“中国标准”。其中,大桥东、西两个海中桥隧转换人工岛是整个工程的重要组成部分,采用两个外海人工岛进行桥隧转换在国际上尚无先例。

人工岛的建设不仅涉及到外海无掩护条件下在深厚软土地基上构筑岛壁结构、形成陆域以及加固软基等大量复杂工程的设计和施工;同时需要提供稳固的深基坑支护结构,优质快速地现浇岛上段隧道形成沉管隧道安装对接条件,确保整个工程的施工进度,其建设难度挑战巨大。我国近年通过一系列工程建设和科学研究在桥梁、隧道以及外海施工领域取得了长足的进步,积累了一定的经验,但在外海修筑功能特殊、建设条件复杂、技术难度高和施工进度紧迫的人工岛是一次突破。

中交第四航务工程勘察设计院有限公司,是中国交通建设股份有限公司的全资子公司。通过深入开展理论和机理研究,利用数值模拟、模型试验、现场测试和反演分析等手段,以中交第四航务工程勘察设计院有限公司为牵头单位的课题团队对深插式钢圆筒结构在深厚软土地基中的工作机理及设计方法、可打入性、副格及止水结构、施工技术、地基处理等关键技术进行了研究,形成了深插钢圆筒快速筑岛成套技术,在港珠澳大桥工程中成功应用。采用大直径深插钢圆筒作为外海人工岛岛壁兼岛上隧道施工时深基坑围护结构,解决了外海深厚软土地基上大型人工岛快速填筑及海上深基坑围护结构的技术难题。

该技术成果研究揭示了深插式大直径钢圆筒在深厚软黏土地基上圆筒和土体耦合作用工作模式和破坏机理,提出了完整的设计方法和稳定性判别标准;研发出深插止水弧形钢板副格结构体系,实现了外海人工岛及岛内深基坑的有效止水;建立了一套薄壁钢圆筒振动下沉综合分析方法,确定了钢圆筒振动下沉的主要技术参数;研发了八锤联动振沉系统和施工监控管理系统,形成了外海大型钢圆筒快速筑岛施工成套技术。创新性地提出了深井降水结合超载预压地基同步快速加固方法。通过深井降水产生的渗透力密实饱和回填砂,对下卧软土地基大超载比预压加固,实现了30m深厚软土地基工后沉降控制在20cm以内,为后续岛上隧道基础的设计优化创造了条件。

本课题研究成果对外海深厚软基条件下人工岛建设深插大直径钢圆筒结构的计算、设计和快速筑岛有重大影响,是我国在深厚软基条件下快速筑岛技术上的一次全新尝试。而且本课题研发形成的新技术、新工法等广泛应用于港珠澳大桥人工岛建设的各个环节,对保障施工进度、降低工程造价、确保建设质量、降低施工安全风险和保护环境等方面均发挥了重要的支撑作用。

港珠澳大桥的建成,将加速粤、港、澳经济一体化进程,提升大珠江三角洲的综合竞争力,加速粤港澳新一轮产业的结构调整,促进港澳经济持续繁荣稳定发展。此外,对加快珠江口西岸社会经济发展、推动大珠江三角洲地区快速交通网络的形成、促进泛珠三角洲乃至东盟自由贸易区的经济发展及广泛联系都具有十分重要的社会意义和历史意义。

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