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1、港澳珠跨海大桥 沉管隧道技术 第四组组长 刘晓慧组员 段春亚 王思婧 缪林 李自萍 马铄 严凤霞 目录 CONTENTS 01 基本概况 02 工程特点及难点 03 施工新技术 04 沉管隧道技术 05 总结回顾 01基本概况 1 港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域 连接香港 珠海和澳门 是一国两制三地的海上通道 项目东起香港大屿山石湾 西至珠海拱北和澳门明珠 总长约35 6 2 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9月27日港珠澳大桥主体工程全线贯通 港珠澳大桥总工期计划为八年 预计2017年年底建成通车 3 工程
2、建设内容包括 海中桥隧主体工程 香港口岸及珠海 澳门口岸 香港连接线 珠海连接线和澳门连接线 其中 海中桥隧主体工程东自粤港分界线 穿越铜鼓 伶仃西主航道以及青州航道 江海直达船航道 九洲航道 止于珠澳口岸人工岛 总长约29 6 岛隧工程为海中桥隧主体工程的控制性工程 长约6 7 海中隧道采用沉管工法 沉管段长约5 7 人工岛各长625 01基本概况 02 工程特点及难点 工程特点 三地共建共管 同时满足三地要求 02 工程规模大 经验少 技术难度大 建设条件复杂 HSE管理极具挑战 工程难点 建设标准高 国家一级公路 双向 车道 设计时速100 设计使用寿命为120年 地震基本烈度为 度 水
3、文气象条件复杂 工程处于外海环境 台风频繁 海流 涌浪复杂 受冬季季风影响 海底软基深厚 工程所处海床面的淤泥质土 粉质黏土深厚 下卧基岩面起伏变化大 基岩埋深基本处于50 110 范围 受规划中的30万 航道 通航深度 29 影响 隧道水深 埋深 回淤量 大 隧道距离超长 沉管段长约5 7 通航环境复杂 航线复杂 船舶流量大 最大日流量约4000艘次 环保要求高 工程穿越国家一级保护动物中华白海豚的保护区核心区 珠江口防洪纳潮要求高 阻水率要求控制在10 以内 03 施工新技术 03施工新技术 开挖精度控制在0 0 5m 1 深水高精度基槽开挖 墩身工厂分段预制 浮运就位 浮吊安装 钢箱梁工
4、厂110m制造 运输到位 浮吊安装 利用专业制造厂 大型运输船 大型浮吊 2 桥梁大构件预制装配 开发了平整式深水碎石整平船 满足深水 高精度施工要求 同时具备良好的抗风浪作业能力 3 深水碎石平整技术 现代化沉管管节预制厂 利于提高沉管的预制质量 保证预制进度 4 工厂法沉管预制技术 岛内局部开挖换填 插打塑料排水板 井点降水联合堆载将回填砂的浮容量变为天然容量的大超载比预压方案 加速固结并减少工后残余沉降 6 大超载比预压软基处理技术 深插式钢圆筒作为止水维护结构的全新筑岛环保工法 7 大圆筒深海筑岛技术 环保的水中软基处理工法 效率高 兼具换填及排水作用 5 挤密砂桩环保软基处理技术 0
5、3施工新技术 04 沉管隧道技术 04沉管隧道技术 管节工厂化生产 03 混凝土结构耐久性设计 02 地基设计基础垫层处理 地基与基础处理 04 管节长度管节型式隧道纵向分析 管节长度与型式 01 管节安装测量与定位 管节安装与测控 05 管节长度与型式 2个三车通道 2个工程通道 管节型式 港珠澳大桥岛隧设计施工总承包提出保留纵向预应力 利用节段接头接触面摩擦力提高节段接头抗剪能力 通过增加节段接头抗弯刚度以减小可能的张开量 在增强结构的同时又提高了水密性 隧道纵向分析 每节沉管长180m 宽33m 高11m 管节长度 混凝土结构耐久性设计 港珠澳大桥沉管隧道耐久性设计方法 是基于结构使用年
6、限的定量耐久性设计 强调结构构件的环境作用 基于近似环境的暴露试验数据 以全概率或近似概率方法建立耐久性数学模型对钢筋混凝土的保护层厚度 氯离子扩散系数 所处环境条件以及养护措施等变量进行分析 对构件的材料指标或者结构指标提出量化要求 港珠澳大桥沉管隧道耐久性设计方法不但结合了工程环境 材料和施工工艺 还从定性判断提高到了定量控制 使用高性能混凝土减少氯盐的影响 管节工厂化生产 由于距离长 工期紧 需要预制的管节长 体积大 数量多 混凝土的控裂质量也直接影响着结构耐久性和防水 因此使用管节工厂化生产 其本质是实现流水化生产模式 即在流水线上的不同位置依次完成钢筋绑扎 模板架立 混凝土浇筑 拆模
7、养护 浅坞一次舾装和深坞二次舾装等工作 通过将生产对象 管节钢筋笼或成型混凝土 进行顶推平移至下一道工序位置进行后续作业 可大大节约模板数量且便于维护 显著提高了管节生产的效率和质量 港珠澳大桥沉管隧道管节预制厂在 条流水线同时作业的情况下 每 月生产 个管节 每个标准管节混凝土用量约2 7万立方米 质量超过 万 每个节段混凝土方量约3400立方米 采用全断面一次浇筑 温度裂缝控制效果良好 地基与基础处理 港珠澳大桥沉管隧道穿越了淤泥 淤泥质黏土和淤泥质黏土混合砂 在岛头段采用了PHC刚性桩复合地基代替了传统的支承桩地基型式 在海中人工岛护岸地基加固成功研发了水下高置换率挤密砂桩 SCP 后
8、将沉管隧道的过渡段由减沉桩 定位桩 更改为挤密砂桩 SCP 复合地基 总体上以复合地基的设计理念实现隧道与地基刚柔协调和沉降过渡 将沉降差控制在隧道结构可承受的范围内 地基设计 港珠澳大桥沉管隧道工程研制开发了按拟定纵坡均匀下料铺设的高精度碎石整平船 克服了在深水施工中的 大技术难题 利用细长的下料管在不稳定的水流中来回移动下料形成平整的 型碎石垄 船位移动后前后船位之间施作的垫层连接平顺 基础垫层处理 管节安装与测控 自行开发了一套 深水无人沉放系统 包括锚泊定位系统 压载控制系统 自动拉合系统 测量控制系统和体内精调系统等 通过信息技术和遥控技术实现管节姿态调整 轴线控制和精确对接 管节安装 港珠澳大桥沉管隧道把管节平面位置控制测量与管节沉放对接相对位置精度控制测量集成为GPS RTK 差分声呐控制系统 实现了cm级的控制精度 测量与定位 THANKYOU
