港珠澳大(dà)橋(qiáo)隧道如何能做到120年(nián)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(jiàn)築工程魯班聯盟 點擊:6900
我(wǒ)們先來看看港珠澳大橋工程
水下40米的海底隧道
是如何做到“滴水不漏”的?
➣ 創新複合地(dì)基
港珠澳(ào)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(jun1)勻沉降控製非常困(kùn)難,這個問題解決不好,隧道就有可能會漏水。
為了使沉降標準達(dá)標,工程師在如何使軟土層變硬上做文章,經過無數次工(gōng)法比選、理論計算和試驗(yàn)驗(yàn)證,在40多米深的水下(xià)為沉管基床底部(bù)鋪上2到3米的塊石並夯平,創造一種新的複合地(dì)基,使沉管的沉降值大大縮小,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(yòu)。
➣ 半剛(gāng)性結構
自1928年人類工程史上修建第一(yī)條鋼筋(jīn)混凝土沉管隧道(dào)以來(lái),沉管製作(zuò)的“工具箱(xiāng)”裏隻有(yǒu)剛性和(hé)柔性兩種方法。無論是選擇哪種結(jié)構,最終目的是為應對地基發生(shēng)不均勻沉降時,最大程度減少對海底隧道的影(yǐng)響。但是,港珠澳大橋島隧工程是世界上第一(yī)個(gè)也是唯一的深埋沉管隧道,工程師們通過大量計算分析發現(xiàn),在20多米的覆蓋層、超過傳統概念沉管5倍的荷載情況下,采(cǎi)用傳統的剛性或柔性結構體係,沉管結構安全是得不(bú)到保障(zhàng)的。
工程創新性地提出半剛(gāng)性結構設(shè)想,是保留甚(shèn)至強化串起小管節之(zhī)間的鋼絞線,加強小管節(jiē)之間的連接,使180米長、由8個小節段連接(jiē)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,混凝土配合比計算隻是水泥、砂子(zǐ)、石子、水這四種組成材料的用量。實質上是根據組成材(cái)料的情況(kuàng),確定滿足“強度、耐久性、施工(gōng)性、抗裂性”四項基本(běn)要求的三大參數:水(shuǐ)灰比、單位用(yòng)水量和砂率。
為了尋找這個(gè)混凝土配方,工(gōng)程(chéng)師們通過不懈地摸(mō)索,在耗時近一年、用壞(huài)了(le)4個混凝土攪拌機進行了海量的試驗後,基礎配方終於(yú)出爐。
又經過上百次的試驗(yàn)調整(zhěng),開展6次現(xiàn)場小尺寸模型(xíng)試驗,2次足尺模型試驗,18個人工(gōng)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(néng)要求,並具有低水化熱、低(dī)收縮的沉管施工混凝土配合比,提高了混凝土的抗裂性能,從而使沉(chén)管混凝土不出現裂(liè)縫(féng)具有可能(néng)性。
➣ 橡膠止水帶
沉管在(zài)預製過程中由工廠化標準(zhǔn)生產,分段澆築(zhù)。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(fáng)止江水滲漏。
沉管對接後沉管(guǎn)連接(jiē)處(chù)有25厘米距離(lí),這是兩節管段橡膠止水帶的‘夾縫’。整個過江段隧道僅有13條環向接縫,縱向無接縫,環向(xiàng)接縫均采用進口GINA止水帶進(jìn)行水下壓接止水,水密性好,同時接頭內側采用可拆卸(xiè)式OMEGA止水帶作為二次防水保障措(cuò)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(zhè)時候將兩個管節封閉門之間的水和空氣抽(chōu)掉(diào),形(xíng)成了一個真空的空腔,江水(shuǐ)巨大的(de)壓力將會推動待接沉管(guǎn)往前壓,使橡膠止水帶充分壓縮,從而完成了(le)兩個沉管的對接。
➣ 156道工序管(guǎn)理
從一根(gēn)鋼(gāng)筋、一方混凝土到一個(gè)180米長的巨型沉管(guǎn),需要經(jīng)過鋼(gāng)筋加工、鋼筋籠綁紮、混凝(níng)土澆築、管節一次舾裝、深淺(qiǎn)塢蓄排水及管(guǎn)節起(qǐ)浮橫移等156道工序。每一道(dào)工序都(dōu)關係(xì)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有操作標準,項目總部和工區共同製定(dìng)出《港珠澳大橋島隧工程沉管預(yù)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(háng)星級管(guǎn)理,對每一個小項的質量標準、質量控製層級、檢查方式、檢(jiǎn)查頻率、質量控(kòng)製要點,質量缺陷處罰製度都有著明確的標準(zhǔn)。
來源:建築工程(chéng)魯班聯盟
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