港珠澳大橋隧道如何能(néng)做(zuò)到120年滴水不漏(lòu)?
港珠澳大橋隧道如何能做到120年滴水不漏?
2020-09-28 00:00:00 來源:建築工程魯班聯盟 點擊:6889
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水下40米的海底隧(suì)道
是如何做(zuò)到“滴水不(bú)漏”的?
➣ 創新複合地基
港珠澳大橋的地(dì)質環境是厚軟土地基,所以沉管基礎剛度協調及不均(jun1)勻(yún)沉降控製非常困難,這個(gè)問題解決不好,隧道就有可能會漏(lòu)水。
為了使沉降標準(zhǔn)達標,工程師在如何使(shǐ)軟(ruǎn)土層變硬上做文章,經過無數次(cì)工法比選、理論計算和試驗驗證,在40多米深的水下(xià)為沉管基床底部鋪上2到3米的塊石並夯平,創造一(yī)種新的複合地基,使沉管的沉降值大大縮小,平均沉降值(zhí)控(kòng)製在10公分以內,而國外的同等數據是20公分左右。
➣ 半剛性結構
自1928年人類工程史上修建第一條鋼筋混凝土沉管隧道以來,沉管製作的“工具箱”裏隻有剛性和柔性兩種方法。無論是選擇哪種結構,最終(zhōng)目的是為應對(duì)地基發生不均(jun1)勻沉降時,最大程(chéng)度減少對海底隧道的影響。但是,港珠(zhū)澳大橋島隧工程是世(shì)界上第(dì)一個也是唯一的(de)深埋沉管隧道,工程師們通過大量計算分析發現,在(zài)20多(duō)米的覆蓋層、超過傳統概念沉管5倍的荷載情況(kuàng)下,采(cǎi)用傳統的剛性或柔(róu)性結構體係,沉管結構安全是得不到保障的(de)。
工程創新性地提出半剛性(xìng)結構設想(xiǎng),是保留甚至強化串起小管節之間的鋼絞線,加強小管(guǎn)節之間的連(lián)接,使(shǐ)180米長、由8個小節段連接而成的(de)標準管節的變形受到更(gèng)大的約束(shù),增強深埋沉管的防錯位能力。
➣ 最佳配(pèi)合比混凝土(tǔ)
從表麵上看,混凝土配合比計算隻是水泥、砂子、石子、水這四種組成材(cái)料的用量。實質上是(shì)根據(jù)組成材料的情況,確定滿足“強(qiáng)度、耐久(jiǔ)性、施工性、抗裂性”四項基本(běn)要求的三大參數(shù):水灰比、單位用水量和砂(shā)率。
為了(le)尋(xún)找這個混凝土配方,工(gōng)程師們通過不懈地摸索,在耗時近一年、用壞了4個混(hún)凝土攪拌機進行了海量的試驗後,基礎配方終於出爐。
又經過上百次的試驗調整,開展6次現場小尺寸模型試驗,2次足(zú)尺模型試驗,18個(gè)人工島沉箱混凝土(tǔ)驗證,最終配製出滿足沉管施工工藝性能要求,並(bìng)具有低(dī)水化熱、低收縮的沉管施工混凝土配合比,提高了混凝土的抗(kàng)裂性能,從而使沉管混凝土不出現(xiàn)裂縫具有可能性。
➣ 橡膠止水(shuǐ)帶
沉管在(zài)預製過程中由工廠化標準生產,分段澆築。同時,在每個管節之間,都有止水帶,止水帶之間進行注漿,以防止江水(shuǐ)滲漏。
沉(chén)管對(duì)接後沉管連接處有25厘米距(jù)離,這是兩節管(guǎn)段橡膠(jiāo)止水帶的‘夾縫’。整個過江段隧道(dào)僅有13條環向接縫,縱向無接縫,環向接縫均采用進口GINA止水帶進行(háng)水下壓接止水,水密性好,同時接頭內側(cè)采用可拆卸式OMEGA止水帶作為二次防水保障措施。
兩(liǎng)節(jiē)沉管拉(lā)合到一定程度後,膠圈形成了一個密(mì)封的狀態,這時候將兩個管節封閉門之間的水和空氣抽掉,形(xíng)成了一個真空的空腔,江水巨大的壓力將會推動待接沉管往前壓,使橡膠止水帶充分壓縮,從而完成了兩個沉管的(de)對(duì)接。
➣ 156道工序管理
從一根鋼筋、一方(fāng)混凝土(tǔ)到一個180米長的巨(jù)型沉管,需要經過鋼筋加工、鋼筋籠綁紮、混凝土澆築、管節一次舾裝、深淺(qiǎn)塢蓄排水及管節起浮橫(héng)移(yí)等156道(dào)工序。每一道工序都關係著120年的使用壽命,每一個過程都充滿風險(xiǎn),每一個環(huán)節都關乎產品(pǐn)質量。
為了讓每個崗位上的人員都有操作標(biāo)準,項目總部和工區共同製定出《港珠澳(ào)大橋島隧工程沉管預製質量控製(zhì)點管理》體係文件(jiàn),文件包(bāo)括6個大項(xiàng)、23個子項、116個小項。對所(suǒ)有工序全麵實行星級(jí)管理,對每一個小項的質量標準(zhǔn)、質量控製層(céng)級、檢查方式、檢查頻率、質量控製要點,質量缺陷處罰製度都有著(zhe)明確的標準。
來源:建築(zhù)工程魯班聯盟
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