港珠澳大桥岛隧工程的成就与创新

作者:黄 喆  来源:中国海洋报   发布时间:2017-07-10 10:10:54   [打印本页] [关闭窗口]

  7月7日,港珠澳大桥海底隧道贯通,这也意味着大桥主体工程实现全线贯通。港珠澳大桥是世界最长的跨海大桥,全长55公里。其中,岛隧工程包括两个面积各10万平方米的人工岛以及一条长达6.7公里的海底沉管隧道,这也是当今世界上埋的最深、综合技术难度最高的沉管隧道。历时6年,中国的建设者们经受了各种挑战,创造了一系列令人瞩目的工程纪录。

  伶仃洋底交出完美答卷

  港珠澳大桥海底隧道由33节巨型沉管和1个合龙段最终接头组成,最大安装水深超过40米。海底隧道高37.95m、宽11米,可以双向6车道同行。

  海底隧道配有完备的消防、通讯、电力等系统,每300米设有一个风机,将海面上的新鲜空气源源不断输送到隧道中来。隧道内每隔135米设有一处安全门,连通紧急逃生通道。隧道内的防火设施可以保障1200度高温2个小时内的主体结构安全,同时配有自动喷淋系统、紧急救援电话等。

  岛隧工程为港珠澳大桥核心控制性工程,是国内首条外海沉管隧道,也是当今世界上埋的最深、综合技术难度最高的沉管隧道,其中关键线路如人工岛成岛、基槽疏浚、基础施工、沉管浮运安装、最终接头安装、沉管回填均为海上施工,面临外海环境恶劣、组织难度大、建设周期长等一系列困难。

  2011年1月,西人工岛测量平台打桩作业启动,拉开了长达7年海上施工的序幕。近千名海上建设者秉承“每一次都是第一次”的理念,经受了超长建设周期的考验,克服了孤船孤岛作业的寂苦,战胜了外海复杂环境中的各种困难,在伶仃洋万顷碧波上交出了中国工程的完美答卷。

隧道基础精挖、清淤施工


  依靠创新攻克重重难关

  2011年5月15日,岛隧工程迎来海上施工首个重点节点:在8台联动振动锤隆隆声中,岛隧工程西人工岛首个超大型钢圆筒振沉入海。在随后短短7个月里,中国交建建设者相继实现了“一日三筒”、“四日八筒”的记录,同年12月7日完成了东人工岛最后一个钢圆筒入海,总共120个钢圆筒的振沉施工,比传统工法提前了两年,创造了“当年动工、当年成岛”的工程奇迹。

  在隧道基槽疏浚与清淤的阵线上,工程人员投入“浚海”“万顷沙”耙吸船队、“金雄”轮“捷龙”轮等重要装备,历时近5年,圆满完成沉管隧道基槽粗挖、基槽精挖、基槽清淤等施工,面对最艰难的工况,他们充分发挥“精雕细琢、海底绣花”的精神,展现了“海底积淤外科医生”的高超水平。

  在隧道基础施工方面,工程技术人员自主研发“振驳28”抛石夯平船、“津平1”碎石基床整平船等海上重器,抛石夯平班员工发扬拼搏奉献精神,不舍昼夜、不惧风雨,奋战了3年多,确保了沉管隧道基础抛石夯平施工的高效推进,于2016年1月25日完成沉管隧道基础块石抛填夯平施工任务,为后续沉管隧道建设奠定了良好基础;沉管碎石基床作业队历经1423天艰苦作业,攻克了深水深槽、软硬夹层复杂地质、强回淤,以及船行波等多重技术难题,圆满完成了港珠澳大桥沉管隧道全部33节沉管的碎石基床铺设重任,合格率100%。

  从2013年5月7日至2017年7月2日长达4年的沉管隧道回填施工中,回填作业班组创造了33节沉管及最终接头回填总量超过360万立方米的世界记录,相当于3万6千节火车的运输总量,回填精度均满足设计要求。

  挑战极限连创世界奇迹

  港珠澳大桥是举世瞩目的工程,也代表着国家的实力。在工程建设中,中国工程人员创造了多项新纪录。

  桥—岛—隧集群的主体工程,是港珠澳大桥工程量最大、技术难度最高的部分。承建方在世界上首次提出深插式钢圆筒快速成岛技术,用120个巨型钢筒直接固定在海床上插入到海底,然后在中间填土形成人工岛。每个圆钢筒的直径22.5米,几乎和篮球场一样大,筒高55米,相当于18层楼,重量达到550吨。依靠一系列新工艺新设备的研发应用,人工岛的筑造仅半年多就完成两个,创造了世界工程的奇迹。

  从2013年5月2日首节E1沉管开始浮运安装到2017年5月2日最终接头安装,整整4年,建设者们战胜各种挑战,圆满完成了33节巨型沉管和最终接头安装的任务,创造了外海沉管隧道滴水不漏的建设奇迹。

  从2011年8月14日至2013年8月4日,在近两年的东西人工岛挤密砂桩施工中,工区各单位紧密配合,克服了台风、水文、地质等方面不利条件的影响,通过优化工艺,逐步适应不同区域、不同长度的挤密砂桩施工要求,相继完成了岛壁结构、沉管隧道过渡段结构挤密砂桩打设,创下了该项工艺在国内应用的多项记录。

  而作为目前珠江西岸通往香港的唯一陆路通道,港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道也于今年正式贯通。这条隧道施工工法为业内首创,难度、规模和技术含量刷新了数项世界纪录。据了解,港珠澳大桥拱北隧道全长2741米,其中途经拱北口岸地下的暗挖段是难度最大的一段,虽然仅有255米,但施工期却长达5年,高21米、宽19米的断面创中国高速公路隧道之最,双层6车道的隧道总高度相当于8层楼高。

  港珠澳大桥这条海上巨龙,被业内人士赞为工程难度“直逼技术极限”,它能抗16级台风、8级地震,设计使用寿命长达120年,超出目前世界上的跨海大桥普遍的设计使用寿命20年。一个个显赫的数字,显示了港珠澳大桥的巨大成就,也成为中国工程世界级的骄傲。