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港珠澳大橋（qiáo）隧道如何能做到120年滴水不漏？

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（bān）聯盟點擊：6896

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水下40米的海底隧道

是如何做到“滴水（shuǐ）不漏”的？

➣ 創新複（fù）合地基

港珠澳（ào）大橋（qiáo）的地質環境是厚軟（ruǎn）土地基，所以沉管基礎剛度協調及不（bú）均勻沉降控製非常困難，這個問題解決不好，隧（suì）道就有可能會漏水（shuǐ）。

為了使沉（chén）降標準（zhǔn）達標，工程師在如何使軟土（tǔ）層（céng）變硬上做文章，經過無數次工法比選、理論計算和試驗驗證，在40多米深的水下為沉管基床（chuáng）底（dǐ）部鋪上2到3米的塊石並夯平（píng），創造一種新的複合地基，使沉（chén）管的沉降值大大（dà）縮小，平均沉降值控製在10公分以內，而國外的同等數據是20公分左右。

➣ 半剛性結（jié）構

自（zì）1928年人類工程史上（shàng）修建第一（yī）條鋼筋混凝土沉管隧道以來，沉管製作（zuò）的“工具箱”裏隻有剛性和柔性兩種方法。無論（lùn）是選擇（zé）哪種結構，最終目的是為應對地基發生不均勻沉降時，最大（dà）程度減（jiǎn）少對海底隧道的影響。但（dàn）是，港珠澳大橋島隧工程是世界上第一個也是唯一的深埋沉管隧道，工程師們（men）通過大量計算（suàn）分析發（fā）現，在20多米的覆蓋層、超過傳統概念沉管5倍的荷載（zǎi）情況下，采用傳統的剛性或柔性結構體係，沉管結構安全是得不到保障的。

工（gōng）程創新（xīn）性地（dì）提（tí）出（chū）半剛性結（jié）構設想，是保留甚至強化串（chuàn）起小管節之間（jiān）的鋼絞線，加強小管節之間的連接，使180米長、由8個小節（jiē）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（zuì）佳配合比混凝土

從表麵上看，混凝土配合比計算隻是水泥、砂子、石子、水這四種組成材料的用量。實質上（shàng）是（shì）根據組成材料的情況，確定滿足“強度、耐久性、施工（gōng）性、抗裂性”四項基本要求的三大參（cān）數：水（shuǐ）灰比、單位用水量和砂率（lǜ）。

為了尋找這個混凝土配方，工（gōng）程師們通過不懈地（dì）摸索，在耗時近一年、用壞了4個混凝土攪拌（bàn）機進行了海量的試驗後（hòu），基礎配方終於出爐。

又經過（guò）上百次的試驗調整，開展6次現場小尺寸模型試驗（yàn），2次足尺模型試驗，18個人工（gōng）島沉箱混凝土驗（yàn）證，最終配製出滿足沉管施工工藝性能要求，並具（jù）有低水化熱、低收縮的沉管（guǎn）施工（gōng）混凝（níng）土配合比，提高了混凝（níng）土的抗（kàng）裂性能（néng），從而使沉管混凝土不出現裂縫具有可能性（xìng）。

➣ 橡膠止水帶

沉管在預製過程中由工（gōng）廠化標準生產，分段澆築。同（tóng）時，在每個管節（jiē）之間，都有止水帶，止水帶之間進行注漿，以防止江水滲漏。

沉管對接後沉（chén）管連接處有25厘米（mǐ）距離，這是兩節管段橡膠止水帶的‘夾縫’。整個（gè）過江（jiāng）段隧道僅有13條環向接縫，縱向無接縫，環向（xiàng）接縫（féng）均采用進口GINA止水（shuǐ）帶（dài）進行水下壓接止水，水密性好，同時接頭內側采用可拆卸式OMEGA止水帶作（zuò）為二次防水保障措施。

兩節沉管拉合到一定程度後，膠圈（quān）形成了一（yī）個密封的狀態，這時候將兩個（gè）管（guǎn）節封閉門之間的水和空氣抽掉，形成了一個（gè）真空的空腔（qiāng），江水巨大的壓力將會推動待接沉管往前壓，使橡（xiàng）膠止水帶（dài）充分壓縮，從而完成了兩（liǎng）個沉（chén）管的對接。

➣ 156道（dào）工序管理

從一根鋼（gāng）筋、一方混（hún）凝土到一個（gè）180米長的巨型沉管，需要經過鋼筋加工、鋼筋籠綁紮（zhā）、混凝土澆（jiāo）築、管節一次舾裝、深淺塢（wù）蓄排（pái）水及管節起浮橫移等（děng）156道工序。每一道工序都關係著120年的使用壽命，每一個過程（chéng）都（dōu）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有操作標準，項目（mù）總部和工區共同（tóng）製定出《港珠澳大橋島隧工（gōng）程沉管預製質量控製點管理》體係文件，文件包括6個大項、23個子項、116個小項。對所有工序全麵實行星級管理，對每一個小項的質量標準、質量控（kòng）製層級、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明確的標準。

來源：建築工程魯班聯盟