港珠澳大橋隧(suì)道如何(hé)能做到120年滴水不(bú)漏?
港珠澳大橋(qiáo)隧(suì)道如何能做到120年滴水不漏?
2020-09-28 00:00:00 來(lái)源:建築工程魯班聯盟 點擊:6892
我(wǒ)們先來看看港珠澳大橋工程
水下40米的海底隧(suì)道
是如何做到“滴水不漏”的?
➣ 創新複合地基
港(gǎng)珠澳大橋的地質環境是厚軟土地基,所以沉管基礎剛度協調及不均勻沉(chén)降控(kòng)製(zhì)非常(cháng)困難(nán),這個問題(tí)解決不好,隧道就有可能(néng)會漏水。
為了使沉降標準達標,工程師在如何使軟土層變(biàn)硬上做文章,經過無數次工法比選、理論計算和(hé)試驗驗證,在40多米深的水下為沉管基(jī)床底部鋪上2到3米的塊石並(bìng)夯平,創造一種(zhǒng)新的複合地基,使沉管的沉降值大大縮(suō)小,平均沉降值控(kòng)製在10公分以內,而國外的同等數據是20公(gōng)分左右。
➣ 半剛性結構
自1928年(nián)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(xiāng)”裏隻有剛性和柔性兩種方法。無論是選擇哪種(zhǒng)結構,最終目的是(shì)為應對(duì)地基發生不均勻沉降時,最大程度減(jiǎn)少對海(hǎi)底隧道的影響。但是,港珠澳(ào)大橋島隧工程是世界(jiè)上第一(yī)個也是唯(wéi)一的深埋沉(chén)管隧道,工程(chéng)師們通(tōng)過大量計算分析發現,在(zài)20多米的覆蓋層、超過傳統概念沉(chén)管(guǎn)5倍的荷載情況下(xià),采用傳統的剛性或柔性結構(gòu)體係,沉管結構安全是得不到保障的。
工程創新性(xìng)地(dì)提出半剛性結構設想,是保留甚至強化串起(qǐ)小管節之間的鋼絞線,加強小管節之間的連接,使180米長、由8個(gè)小節段連接而成的標準管節(jiē)的變形受到更大的約束(shù),增強深埋沉管的防錯位能力。
➣ 最佳配合比混(hún)凝(níng)土
從(cóng)表麵上看,混凝土配合比計算隻是水泥、砂子、石子、水這四種組成材料的(de)用量。實(shí)質(zhì)上是根據組成材料的情況,確定滿足“強度、耐久性、施工性、抗裂性”四項基本要求的三大參數:水灰比、單位用水量和砂率。
為了尋找這個混(hún)凝土配方,工程(chéng)師們通過不懈地摸索,在耗時(shí)近一年、用壞了4個混凝(níng)土攪拌機進行了海量的試驗後,基礎(chǔ)配方終於出爐。
又經過上百次的(de)試驗調整,開展6次現場小尺寸模(mó)型試驗,2次足尺模型試驗,18個人工島沉箱混凝土驗證,最終配製出滿足沉管(guǎn)施(shī)工工藝性能要求,並具有低水化熱、低收縮的沉管施工混凝土配合比,提高了混凝土的抗裂性能,從而(ér)使沉(chén)管(guǎn)混凝(níng)土(tǔ)不出(chū)現裂縫(féng)具有可能(néng)性。
➣ 橡膠止水帶
沉管在預製(zhì)過程中由工廠化標準(zhǔn)生產,分段澆築。同時,在每個管節之間,都有止水帶,止水(shuǐ)帶之間進行注漿,以(yǐ)防止江(jiāng)水滲漏。
沉管對接後(hòu)沉管連接(jiē)處有25厘米距離,這是兩節管段橡膠止水帶的‘夾縫’。整(zhěng)個過江段隧道僅有13條環向接縫,縱向無接縫,環向接縫均采用進口GINA止水帶進行水下壓接止水,水密性好,同時接(jiē)頭內側采用可拆卸式OMEGA止水帶作為二次防水保障措施。
兩節沉管拉合到一定(dìng)程度後,膠圈形成了一個密封(fēng)的狀態(tài),這時候將兩個管節封閉門之間的水和空氣抽掉,形成了(le)一個真空的空腔,江水巨大的壓力將會推(tuī)動待接沉管(guǎn)往前壓,使橡膠止水帶充分壓縮,從(cóng)而完成了兩個沉管的對接。
➣ 156道工序管理
從一根鋼筋、一方混凝土到一個180米長(zhǎng)的巨(jù)型沉管,需要(yào)經過鋼筋加工、鋼筋(jīn)籠綁紮、混凝土澆築、管節一次舾裝、深淺塢蓄排水及管節起浮橫移等156道(dào)工序。每(měi)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,每一個環節都關乎產品質量。
為了讓每個崗位上的人員都(dōu)有操作標(biāo)準,項目總部和工區共同製定出《港珠(zhū)澳大橋島隧工程沉管預製質量控製點管理》體係文件,文(wén)件包括6個(gè)大項、23個子項、116個小項。對所有(yǒu)工序全麵實行星(xīng)級管理,對每一個小(xiǎo)項的質量標(biāo)準、質量控製層(céng)級、檢查方(fāng)式、檢查頻率、質量控製要點(diǎn),質量缺陷處罰製度都有著明確的標準。
來源:建築工程魯班聯盟