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港珠澳大橋隧道如何能做到120年滴水不漏？

港（gǎng）珠（zhū）澳大橋隧道如何能做到120年滴水不漏？

2020-09-28 00:00:00 來源（yuán）：建築（zhù）工程魯班聯盟點擊：6902

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水下（xià）40米的（de）海底隧（suì）道

是如（rú）何做到（dào）“滴水不漏”的？

➣ 創新複合地基

港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降控製非常困難，這個問題（tí）解決不好，隧道就有可能會漏水。

為了使沉降標準達標，工程師在如何使軟土（tǔ）層變硬上做文章，經（jīng）過無數次工法比選、理（lǐ）論計算和試驗驗證（zhèng），在（zài）40多米深的水下為沉管基床（chuáng）底部鋪上2到3米的塊石並（bìng）夯平，創造一種新的複合地基（jī），使沉管的沉降值大大縮小，平均沉降（jiàng）值控製在（zài）10公（gōng）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（rén）類工程史上修建第一條（tiáo）鋼（gāng）筋（jīn）混凝土沉管隧（suì）道以來，沉管製作的“工具（jù）箱（xiāng）”裏隻（zhī）有剛性和（hé）柔（róu）性兩種方法。無論是選擇（zé）哪種結構，最（zuì）終目的是為應（yīng）對地基發生不均勻沉降時，最大程度減少對海底（dǐ）隧道的影（yǐng）響。但是，港珠澳大橋島隧工程是世界上第一個也是唯一的深埋（mái）沉管隧道，工程師們通過大量（liàng）計算分析發現，在20多米的覆蓋層（céng）、超過傳統概念沉（chén）管5倍的荷載情況（kuàng）下，采用（yòng）傳統的（de）剛性或柔（róu）性結構體（tǐ）係，沉管結構安全是得不到保障（zhàng）的。

工程（chéng）創新性地（dì）提出半剛性結（jié）構（gòu）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個小節段連接而成的標準管節的變形受到更大的約束，增強深埋沉管的防錯位能力。

➣ 最佳配合比混凝土

從表麵上看（kàn），混凝土配合比計算隻是水（shuǐ）泥、砂子、石子、水這四種組（zǔ）成材料的用量。實質上是根據組（zǔ）成材料的情況，確定滿（mǎn）足“強（qiáng）度（dù）、耐久性、施工性、抗裂性”四項基（jī）本要求的三大參數（shù）：水灰比、單位用水量（liàng）和砂率。

為（wéi）了尋找這個混凝土配方，工程師們通過不懈地摸索，在耗時近一年、用壞了4個混凝土攪拌機進行了海量的試驗（yàn）後（hòu），基礎配（pèi）方終於（yú）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（mó）型試驗，18個人工島（dǎo）沉箱混凝（níng）土驗證（zhèng），最終配製出滿足沉管施工（gōng）工藝（yì）性能要（yào）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（níng）土的抗裂性能，從而使沉管混凝土不出現裂縫（féng）具有可能性。

➣ 橡膠止水帶

沉管在預製（zhì）過程中由工廠化標（biāo）準生產，分段澆築（zhù）。同時，在（zài）每個管節之間，都有止水帶，止水帶之（zhī）間進（jìn）行注漿，以防止江水滲漏（lòu）。

沉管對接後沉管連接處有25厘米距離，這是兩節管段橡（xiàng）膠止水帶的‘夾縫’。整個過江段隧道僅（jǐn）有13條環向接縫，縱向無接縫，環向接縫均采用進口GINA止水（shuǐ）帶進行水下壓接止水，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（shuǐ）保障措施。

兩節沉管拉合到一定程度後，膠圈形成了一個密封的狀態，這時候將兩（liǎng）個管節（jiē）封閉門（mén）之間（jiān）的（de）水和空氣抽掉，形成（chéng）了一個真空的空腔（qiāng），江水（shuǐ）巨（jù）大的壓力將會推動待接沉管往前（qián）壓，使橡膠止水帶充分壓縮，從而（ér）完成了兩個沉管的對接。

➣ 156道工序管理（lǐ）

從一根鋼筋、一方混凝土到一個180米長的巨型沉管（guǎn），需要經過鋼筋加（jiā）工、鋼筋籠綁紮、混（hún）凝（níng）土澆築、管節（jiē）一次舾裝、深淺塢（wù）蓄排水及管節起浮橫移等156道工序。每一道工序都（dōu）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（zhì）量。

為了（le）讓每個崗位上的人員都（dōu）有操作（zuò）標準，項目總部和工區共同製定出《港珠（zhū）澳大橋島隧工程沉管（guǎn）預製質量（liàng）控製點管理》體係文件，文件包括6個大項、23個子項、116個小項。對所有工序全（quán）麵實行星級管理，對每一個小項的質量標準、質量（liàng）控製（zhì）層級、檢查（chá）方式、檢（jiǎn）查頻率、質量控製要點，質量缺陷處罰製（zhì）度都（dōu）有著明確的標準。

來源：建築（zhù）工程魯班聯盟