港珠澳大桥岛隧工程技术难点及设计创新

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1、港珠澳大桥岛隧工程技术难点及设计创新中交港珠澳大桥岛隧工程总经理部——梁桁让世界更畅通目录1.1工程概况、岛隧工程概况Contents2.1工程面临的挑战、岛隧工程概况3.勘察创新4.人工岛设计创新5.沉管预制厂设计创新6.隧道基础设计创新7.沉管设计创新8.结束语1.工程概况1.1港珠澳大桥项目港珠澳大桥东连香港、西接珠海/澳门，是集桥、岛、隧为一体的跨海通道，全长35.6km；大桥共分为珠海和澳门接线、珠澳口岸人工岛、大桥主体工程、香港连接线及香港口岸人工岛六部分；岛隧工程是控制性工程。1.工程概况1.2港珠澳大桥岛隧工程岛隧工程

2、总长7440.5m，包括5664m沉管隧道，2个面积10万m2离岸人工岛及长约800m桥梁。岛隧工程采用设计施工总承包模式，于2010年12月底全面开始工程建设，预计2016年底完成施工。1.工程概况1.2港珠澳大桥岛隧工程港珠澳大桥沉管隧道共分33节，每节长180m，宽37.95m，高11.4m，单节重约7.4万吨，最大沉放水深44m。是我国首条于外海建设的沉管隧道。是目前世界唯一深埋大回淤节段式沉管工程，是目前世界上综合难度最大的沉管隧道之一，建成后是世界上最长的公路沉管工程。目录1.1工程概况、岛隧工程概况Contents2.1工程

3、面临的挑战、岛隧工程概况3.勘察创新4.人工岛设计创新5.沉管预制厂设计创新6.隧道基础设计创新7.沉管设计创新8.结束语2.工程面临的挑战2.1面临的挑战2.1.1开敞海域、深厚软土地基、复杂施工条件下的快速成岛根据总工期要求人工岛需一年内快速成岛，且两年内完成软土地基处理及暗埋段施工，为首节管节对接提供条件；工程海域地处白海豚核心保护区，施工的环保要求高；工程海域是国内乃至世界范围内航运最密集的水域，施工的安全保障难度大2.工程面临的挑战2.1面临的挑战2.1.2沉管管节预制工程量巨大，工期紧迫，预制质量要求高每个节段砼量约341

4、5m3，钢筋约重900t，8个管段组成一个标准管节砼约2.7万m3，重约7万多吨；共33节约85万m3混凝土，数量巨大、工期紧；预制精度、质量要求高（120年设计使用寿命、结构自防水）;重达7万多吨巨形混凝土管节的安全下水。2.工程面临的挑战2.1面临的挑战2.1.3超长深埋、厚软土地基下的沉管基础刚度协调及不均匀沉降控制沉管隧道长约6km，下卧有软土地基，沿线地层、土性纵向、横向差异大；隧道深埋，面临巨大的、长期的，缓慢加载且不利于控制的回淤荷载;世界范围内首次利用两个人工岛进行桥隧转换，岛隧结合部处的隧道荷载存在有台阶式的跳跃变

5、化。2.工程面临的挑战2.1面临的挑战2.1.4港珠澳大桥沉管隧道是世界范围内第一条也是目前唯一的深埋沉管釜山厄勒港珠澳2.工程面临的挑战2.1面临的挑战深埋沉管与浅埋沉管的主要区别项目常规沉管（浅埋）深埋沉管（港珠澳）回填及覆土厚度约2m左右2m+21m（淤积层）施工完成，施工完成，管节荷载完成约加载过程管顶荷载施加完成1/6，后期回淤荷载逐渐增加管底应力约40-50kPa160kPa港珠澳大桥沉管隧道纵向设计的主要问题——接头抗剪安全度偏低2.工程面临的挑战节段接头抗剪安全度对比隧道管节宽度节段长管节高管底荷载节段接头面积面积/荷载比名称

6、/m/m/mkPa/m2e-5港珠澳37.9522.511.41607.525.5釜山26.4622.59.9744.94.3916.4厄勒38.7228.643.08.4022.9管节接头抗剪安全度对比管节宽度节段长管节高管底荷载管节接头面积面积/荷载比隧道名称/m/m/mkPa/m2e-2港珠澳37.9522.511.41606.143.8釜山26.4622.59.9744.94.369.7厄勒38.7228.643.05.6013.02.工程面临的挑战接头抗剪安全度偏低的风险当大荷载条件与不利的地基不均匀耦合作用时，可能造成接头抗剪结构

7、破坏，进而引起接头防水条件恶化，甚至漏水，将直接影响到隧道使用、结构耐久性等。2.工程面临的挑战2.2岛隧工程的工作总体思路以精细化勘察为基础；以科研为支撑；以专用设备开发为保障；以标准化管理及风险预控管理为手段；设计与施工互动，总部与工区密切配合。针对总工期紧、外海孤岛施工及通航安全等不利条件，确定：“大型化、工厂化、标准化、装配化、信息化”设计施工原则。以“人工岛快速成岛、沉管预制、专用设备制造”为三条关键线路。目录1.1工程概况、岛隧工程概况Contents2.1工程面临的挑战、岛隧工程概况3.勘察创新4.人工岛设计创新5

8、.沉管预制厂设计创新6.隧道基础设计创新7.沉管设计创新8.结束语3.勘察创新3.1精细化勘察国内首次按国际标准组织岛隧区地质勘察,获得准确精细的地质资料：设备、