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    重慶市土木建筑學(xué)會

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    港珠澳大橋沉管隧道建造原理

    發(fā)布日期:2014-06-23  瀏覽次數(shù):2007
     港珠澳大橋全長近50公里,其中海中橋隧部分約35.6公里,隧道部分長約6.7公里,因地質(zhì)復(fù)雜及為降低大橋阻水率等因素,隧道部分沒有采用盾構(gòu)法建造隧道,而采用沉管法建造隧道。

    沉管法建造隧道首先需預(yù)制沉管管節(jié)。沉管管節(jié)分為標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)和非標(biāo)準(zhǔn)管節(jié),采用工廠化在車間內(nèi)預(yù)制生產(chǎn)。標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長180米,重約75000噸。管節(jié)預(yù)制時(shí)將每節(jié)180米長的沉管管節(jié)又分成8個(gè)小管節(jié),每個(gè)小管節(jié)長22.5米,預(yù)制好的一整節(jié)沉管重約75000噸。每個(gè)小管節(jié)的接口處都采用凹凸槽的設(shè)計(jì),一個(gè)小管節(jié)凸出的地方,將與另外一個(gè)小管節(jié)凹下的地方咬合,保證小管節(jié)拉合后不脫落。在每個(gè)小管節(jié)之間,都采用止水帶,以防止海水滲漏。

    通過事先在沉管管節(jié)下面安裝好的256個(gè)液壓千斤頂,實(shí)現(xiàn)將預(yù)制好的管節(jié)頂推出車間。這256個(gè)液壓千斤頂中,192個(gè)500噸(實(shí)際承重量可達(dá)900噸)的千斤頂負(fù)責(zé)將沉管托起,另外64個(gè)千斤頂,負(fù)責(zé)將沉管往前推,將沉管頂推至淺塢區(qū)。

    沉管在淺塢區(qū)將安裝壓載水系統(tǒng)。沉管內(nèi)部被分割成6個(gè)水箱,6個(gè)水箱之間留有空隙,并以水管相連接。通過靠往水箱里注水和排水來控制沉管在沉放時(shí)的浮和沉,并在沉管的中間,將隧道通風(fēng)、照明設(shè)施以及管線等在此預(yù)先安裝好。待一切設(shè)備安裝好后,往淺塢區(qū)里注水,控制在沉管浮出水面15厘米左右,并在沉管頂部留有出入口,工作人員可通過這個(gè)出入口進(jìn)入沉管內(nèi)部檢查。

    在淺塢區(qū)還有一個(gè)重要任務(wù)是測試沉管管節(jié)的混凝土澆筑質(zhì)量、各個(gè)部位的密封性能以及各個(gè)小管節(jié)之間的止水帶的抗壓性能等。

    沉管在淺塢區(qū)經(jīng)檢測合格后,關(guān)閉深塢區(qū)與大海之間的閘門。深塢區(qū)蓄水后,沉管由淺塢區(qū)浮運(yùn)至深塢區(qū)存放,并等待出海。

    在沉管預(yù)制的同時(shí),海上施工也在同步進(jìn)行中。沉管隧道鋪設(shè)在海底軟土上。為保證地基平整和結(jié)實(shí),需要在40多米深的海底開挖一條誤差不能超過2厘米的基槽。為使沉管安裝之后減少沉降,要在基槽打五六萬根直徑1.2米的擠密砂樁,砂樁樁底直抵20多米深處的硬土層。

    此外,還要在已開挖好的基槽中做碎石基床基礎(chǔ),即要在海底鋪設(shè)一條42米寬、30厘米厚平坦的碎石層。要求每個(gè)石子的直徑大約2-6厘米,而這條碎石層的平整度誤差要控制在4厘米以內(nèi)。為保證碎石層的施工質(zhì)量,建設(shè)者們研制了一條類似“海上固定式的鉆井平臺”的整平拋石船,該船可將碎石通過導(dǎo)管直達(dá)基槽。

     
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