港珠澳大桥拱北隧道首创的世界级难度施工工法解析
港珠澳大桥的隧道工程盾构法与沉管法的地质适应性分析
２４ 岩 土层 对 大直 径盾构 开 挖 面稳定 性 的影 响 ．
根 据 港珠 澳大 桥 隧道 断面 ， 可设 置 约 １ 个 横 通 道 ， ０ 除
里 程 Ｋ ｍ４５ ０ ｍ附 近隧 道底 部 为岩 石 强风 化 之外 ， ８ ｋ ０ － 其余
的结论 和建议 ，对 于港珠 澳大桥 的隧 道＿ 方案 的选择 ，具有 一定参 考价值 。 Ｔ程 关键 词 ： 珠澳 大桥 沉 管隧道 盾构 隧道 地质适 应性分 析 港 中图 分类号 ： ４ ２１ Ｕ ５． １ ／ 文献标 识码 Ｂ 【 文章编 号 】１０— ０ １２ １ ）８０４ — ３ ０４ １０ （０２０ — ８０ ０
状 ， 质坚硬 ， 岩 抗压 强度 一般 大于 ｉ０Ｍａ ０ Ｐ。 根据 “ 勘察 报 告 ”和 盾 构 隧道 断 面 ，在 里 程 Ｋ ｍ ８ｋ＋ ２ ０Ｉ ８ｋ ＋ ５ ｌ 面 突起 ， 风化 带 顶面 局部 已 达隧 ８ ｌ ｍ ６０ Ｉ ｌ ～Ｋ ｌ 岩 强 道 内（ ． ｍ 。 ２ ） 根据 花 岗岩 的成 因 ， 华 南地 区 ， 山期 花 岗 ４ 在 燕 岩 球形风 化 明显 。港珠 澳大桥 工 程范 围 的花 岗岩 成 因与华 南 其 他 地 区 的 相 同 或 相 近 。 在 港 珠 澳 大 桥 盾 构 隧 道
一
２ ．５ ｍ—一 ６４ ｍ 又 查阅盾 构段 地质 剖面 图及现 场岩 芯 ７０ ９ ． 。
观 察 ， 岩 面 （ 要 为微风 化 或 中等 风 化 的顶 面 ） 伏 变化 基 主 起
江 三角 洲西部 地 区 、粤 西地 区通往 香港 的最便 捷 的陆路 通
道。
详解港珠澳大桥沉管隧道新技术
详解港珠澳大桥沉管隧道新技术 1.工程概况与建设条件港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域，连接香港、珠海和澳门，是一国两制三地的海上通道。
项目东起香港大屿山石湾，西至珠海拱北和澳门明珠，总长约３５.６ｋｍ，包括３项工程内容：１）海中桥隧主体工程；２）香港口岸及珠海、澳门口岸；３）香港连接线、珠海连接线和澳门连接线。
其中，海中桥隧主体工程东自粤港分界线，穿越铜鼓、伶仃西主航道以及青州航道、江海直达船航道、九洲航道，止于珠澳口岸人工岛，总长约２９．６ｋｍ，岛隧工程为海中桥隧主体工程的控制性工程，长约６．７ｋｍ，海中隧道采用沉管工法，沉管段长约５．７ｋｍ，人工岛各长６２５ｍ，岛隧平面及纵断面图见图１。
岛隧工程建设的主要难点：１）建设标准高。
①国家一级公路，双向６车道，设计时速１００ｋｍ／ｈ；②设计使用寿命为１２０ａ；③地震基本烈度为Ⅶ度。
２）水文气象条件复杂。
工程处于外海环境，台风频繁，海流、涌浪复杂，受冬季季风影响。
３）海底软基深厚。
工程所处海床面的淤泥质土、粉质黏土深厚，下卧基岩面起伏变化大，基岩埋深基本处于５０～１１０ｍ范围。
４）受规划中的３０万ｔ航道（通航深度－２９ｍ）影响，隧道水深、埋深（回淤量）大。
５）隧道距离超长。
沉管段长约５．７ｋｍ。
６）通航环境复杂。
航线复杂，船舶流量大，最大日流量约4000艘次。
７）环保要求高。
工程穿越国家一级保护动物中华白海豚的保护区核心区。
８）珠江口防洪纳潮要求高，阻水率要求控制在１０％以内。
因此，在如此苛刻的建设条件下建设大型海底沉管隧道，已有的内河沉管隧道建设技术和经验已远远不能满足工程需求，需要进行技术创新和突破。
2.地质勘察以往的沉管隧道一般位于河（海）床表面上，上覆荷载小，对地基承载力要求不高，即怕浮不怕沉。
由于规划航道的通航要求，随着深埋回淤问题的出现，港珠澳大桥沉管隧道工程对地质勘察的要求并非以往海上桥梁地质勘察工作所能满足，而且传统钻探获取的土样不可避免地受到扰动而难以取得较为准确的物理力学参数。
港珠澳大桥遇到的困难和解决办法 (2)
港珠澳大桥遇到的困难和解决办法
港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，建造过程中遇到了许多困难，以下是其中一些主要困难和解决办法：
1. 复杂的海底地质条件：在建造大桥的过程中，工程师面临了复杂的海底地质条件，如软弱土层、钻石砂层等。
为了解决这个问题，工程师采用了多种地质勘探技术，如钻孔取样、声纳勘探等，以确定设计时需要采取的土建工程措施，如增设桥墩的数量和深度，加强桥墩基础的承载能力等。
2. 过往船只的通航需要：港珠澳大桥位于珠江口附近，是一个繁忙的航道，需要保留给过往船只的通航通道。
为了解决这个问题，工程师采用了一种创新的方法，即建设一个海底隧道，使船只可以在大桥下方通过，不会影响航道通行。
3. 三地政策和法律不同：港珠澳大桥连接了香港、珠海和
澳门三地，而这三个地方具有不同的政策和法律体系。
为
了解决这个问题，三地政府达成了共识，签署了一系列合
作协议和协议，确保大桥的建设和运营能够顺利进行，并
解决了三地之间的一些问题，如货物通关、移民管制、财
政共用等。
4. 环境保护和生态破坏问题：建设大桥需要进行大量的填
海造地工程，这可能对周边的生态环境造成破坏。
为了解
决这个问题，工程师采取了多项措施进行环境保护，如开
展鱼类资源监测和保护、进行人工鱼礁建设、建设生态岛等，以保护海洋生态系统的平衡和生物多样性。
通过克服这些困难和挑战，港珠澳大桥于2018年正式通车，并成为香港、珠海和澳门之间的重要交通枢纽，促进了三
地经济和文化交流的发展。
港珠澳大桥隧道照明系统安装施工工法(2)
港珠澳大桥隧道照明系统安装施工工法港珠澳大桥隧道照明系统安装施工工法一、前言港珠澳大桥是连接中国内地与澳门、香港的重要交通枢纽，隧道照明系统的安装施工工法对保障大桥的通行安全和提升通行体验至关重要。
本文将介绍港珠澳大桥隧道照明系统安装施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点港珠澳大桥隧道照明系统安装施工工法的特点主要包括：高度自动化、高效率、精准度高、施工周期短、施工成本低、可靠性强、环保性能好等。
三、适应范围该工法适用于各类隧道照明系统的安装施工，包括道路隧道、铁路隧道、地铁隧道等。
四、工艺原理港珠澳大桥隧道照明系统安装施工工法是基于先进的施工工艺和技术措施，结合实际工程需要进行的。
通过分析施工工法与实际工程之间的联系，采取合适的技术措施，保证工法能够达到预期的效果并满足设计要求。
五、施工工艺该工法的施工工艺具体包括如下几个阶段：准备工作、照明设备安装、电气连接及调试等。
在每个阶段都有详细的施工步骤和操作要求，确保施工过程中的每一个细节都得到有效控制。
六、劳动组织该工法的劳动组织需要合理安排各个施工岗位的人员，明确各人员的职责和工作内容，提高施工效率和质量，确保施工过程的顺利进行。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括但不限于：工作平台、照明设备安装设备、电气连接设备等。
这些机具设备具有高效率、高精度和稳定性好的特点，能够满足施工工艺的需要。
八、质量控制为确保施工过程中的质量达到设计要求，可采取的质量控制方法和措施包括：工艺检查、技术交底、巡视检查、重要环节抽查、质量核查等。
通过加强质量控制，能够有效地提高施工质量，降低质量风险。
九、安全措施施工中需要注意的安全事项包括但不限于：施工现场安全、施工工艺安全、机具设备安全等。
为确保安全施工，需要制定相应的安全管理措施，明确施工工法的安全要求，进行安全培训和安全检查，做好施工现场的安全管理工作。
港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道工程简介
地下建筑面积：70612.82m2 1.地下室平面尺寸：宽99.93、长354m 2.出租车站场建筑面积：9937.90m2 3.社会停车位1488个
15
四、设计方案（主要地方单位和部门）
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 单位 珠海市政府 珠海市口岸局 珠海出入境边防检查总站 拱北海关 珠海出入境检验检疫局 珠海市公安边防支队 广东省边防总队第五支队 国家海洋局南海分局（珠 海海洋管理处） 珠海市国土资源局 珠海市水务管理局 广州至珠海城际轻轨
北隧道为珠海连接线控制性工程，位于珠海市香洲区， 毗邻澳门。 • 起讫里程：ZK0+000～ZK3+891.063，全长3891.063m。
一、工程概况
• 2、项目主要内容： • （1）珠澳人工岛连接匝道（桥梁总长1875.5m/4座，最大跨径50m 预应力砼现浇箱梁） • （2）拱北湾跨海大桥（5×35+5×35m装配式预应力小箱梁） • （3）珠海连接线人工岛（海域面积9.27万m2，宽70m，护岸长 2684.19m） • （4）拱北隧道（K线性设置，其中：海域明挖段1225.204m；口岸暗 挖段285.205m（含东西工作井长度）；陆域明挖段1229.895m）。 • 其中拱北隧道口岸暗挖段（255m）下穿拱北口岸，涉及管幕、水平 冷冻等工艺，施工难度大、风险高，地面单位级别高，协调难度大， 是施工组织的核心。 • 项目地属南亚热带海洋性季风气候，位于珠江口外伶仃洋海域，气 候温暖潮湿，处于侵蚀堆积地貌单元，主要分布为陆缘浅海和滨海冲 积平原。 • 项目所在地交通便利，路网密集，通讯畅通，拱北口岸出入人员、 车辆众多
港珠澳大桥建设协调办公室 珠海市政府下职能部门，组织口岸管理区域的集疏运工作，协调处理口岸各单位之间的 关系，并具有仲裁职能，负责全市口岸规划、建设和技术改造配套工作的组织实施，负 责做好海防建设的规划、计划和投资工作，组织和协调海防建设、管理和控制工作 负责珠海地区所有对外开放口岸出入境人员、车辆、船舶、飞机的边防检查、监护工作 任务，下辖拱北、九洲、湾仔、横琴、高栏、万山、斗门、茂盛围等八个边检站。 隶属中国海关广东分属，履行把关和服务职责，负责过境货物监管、粤澳空陆联运等， 协调税收征管等工作 负责对珠海口岸出入境旅客、动植物及其产品、进出口商品、运输工具等实施检验检疫 和监督管理工作 隶属于武警广东省边防总队，承担边境保卫和边防管理工作 隶属公安部边防管理局和广东省公安厅双重领导的公安现役部队，主要担负粤澳边界一 线和珠海经济特区管理线的边防管理，沿海边防辖区的治安、船舶管理，以及沿边沿海 反偷渡、反走私、缉枪缉毒、打击海上盗抢、实施海上救助等任务。 正处级，协调海洋资源开发，根据授权办理海洋倾废许可证，负责所在海域环境管理， 掌握所在海域海洋资源分布与开发利用状况，参与审批海洋、海岸工程环境影响报告书 主管全市土地、地质矿产资源和测绘行业管理工作的市人民政府工作部门 负责全市水务工程建设项目基本建设程序的管理和监督；负责全市防洪排涝、水源、供 水、排水、污水处理与回用、水土保持及其农田水利等重点水务工程建设的组织与协调 拱北站勘察设计－铁四院、同济大学 16
港珠澳大桥案例分析
港珠澳大桥案例分析[日期：2008-05-21] 来源：作者：傅基虎、李艺娴、梁水华、林伟华、谭智恒[字体： ]事件背景：从珠江口东岸的香港，修建一个通往西岸的珠海和澳门的陆地通道，这就是港珠澳大桥。
根据设计方案，港珠澳大桥设计全长48公里，其中大桥主体长约35公里，并计划建设两个平方公里的人工岛屿，从香港北大屿山公路起，经大澳，联接一条长1400米、能让大型船舶通过的斜拉桥，再转为低矮桥身越过珠江口，最后在接近陆地时作“Y”型分叉，一头通往珠海，另一头接澳门，预计总投资约300亿港元。
，口岸模式为“三地三检”。
大桥车道设计拟采用桥隧组合方案，3线双程分隔车道，其中隧道长约7公里，位于大桥中部。
由于香港面积狭小，大桥的连接位置的选址将会最大限度靠近内地。
兴建连接香港、珠海、澳门及珠江三角洲西部地区的陆路通道———这一构想已提出近20年。
1983年，香港合和实业主席胡应湘与珠海方面提出，兴建连接香港和珠海的跨境大桥“伶仃洋大桥”，这样港商可发掘和扩大更多劳动力低廉的投资区域，同时带动粤西经济的发展。
港珠澳大桥的兴建，虽然只涉及香港、珠海和澳门，但大桥落成后，必然影响到珠江三角洲的人流和物流，乃至整个区域的产业布局和发展前景。
此外，将香港与珠三角西部地区连接起来，符合整合“大珠三角”区域经济的发展战略。
港珠澳大桥建成后，由香港驱车到珠海、澳门只需几十分钟，比现在绕道虎门大桥要减少3个多小时。
研究表明，兴建港珠澳大桥，可使珠江西岸城市缩短与香港的交通距离；香港四大支柱行业可将市场扩展至珠三角西部地区；这一区域经济也将影响至广西、海南、云南、贵州、四川等地。
修建大桥必要性分析：港珠澳大桥飞架珠江出海口两岸，不仅打通了珠三角的经脉，带动起珠三角西部的发展，孕育出大珠三角经济圈，而且可使大珠三角对外辐射东盟自由贸易区，对内影响广西、海南、云南、贵州、四川等地，从而成为功能齐全、高度开放的世界上最具活力的经济区。
港珠澳大桥岛、隧、桥跨海交通集群施工技术
港珠澳大桥岛、隧、桥跨海交通集群施工技术宫大辉【摘要】港珠澳大桥东连香港、西接珠海/澳门,是集岛、隧、桥为一体的跨海通道.珠海连接线为港珠澳大桥的重要组成部分,其涉海项目为拱北湾大桥、连接线人工岛及拱北隧道海域段,修建连接线人工岛目的是实现拱北湾大桥与拱北隧道的转换衔接,满足岛上建筑物布置需要,并提供基本掩护功能,保障主体工程(拱北隧道海域段与拱北湾大桥)的顺利建设和正常运营.结合港珠澳大桥珠海连接线工程实例,介绍岛、隧、桥跨海交通集群工程施工技术特点,为今后跨海工程项目设计、施工提供有益参考.【期刊名称】《国防交通工程与技术》【年(卷),期】2015(013)001【总页数】4页(P57-60)【关键词】港珠澳大桥;跨海交通集群;桥、隧、岛施工【作者】宫大辉【作者单位】中铁十八局集团有限公司,天津300222【正文语种】中文【中图分类】U44;U45港珠澳大桥起自香港口岸，跨越伶仃洋海域，下穿拱北口岸，止于南屏镇洪湾，线路总长约为55 km；大桥共分为珠海和澳门连接线、珠澳口岸人工岛、大桥主体工程、香港连接线及香港口岸人工岛六部分，是由桥梁、隧道、人工岛组成的跨海交通集群工程。
港珠澳大桥珠海连接线全长13.432 km，双向六车道，设计时速80 km/h，位于珠海市香洲区，毗邻澳门。
珠海连接线第一合同段(见图1)是港珠澳大桥珠海连接线的控制性工程，起点珠澳人工岛，经拱北湾特大桥连接珠海连接线人工岛，先岛后隧，隧道经海域明挖段、口岸暗挖段和陆域明挖段，终点位于公安边防第五支队茂盛围军事管理区。
2.1 地质条件场地海域范围属侵蚀堆积地貌单元中的陆缘浅海微地貌，海拔高程-3～-1 m左右，人工岛填筑后+4.8 m。
上部覆盖层发育，且岩性在纵向具有海相、海陆交互相、陆相多层结构，岩性条件较为复杂。
沉积层发育，一般厚度约为26.3～34.6 m，主要有淤泥、淤泥质粉质粘土、粉土、中细砂、淤泥质粉土、粉质粘土、砾砂等。
深度阅读：刚柔并济的工程哲学——港珠澳大桥沉管隧道世界首创“半刚性”结构
深度阅读：刚柔并济的工程哲学——港珠澳大桥沉管隧道世界首创“半刚性”结构在工厂标准化制作一个个混凝土的管子，然后把几个管子拼接、通过钢绞线连接起来，组成一个整体，再经过海上运输并安装到海底，次第对接起来，就形成了一个海底隧道。
这是沉管隧道的基本原理。
但是，这些管节不是我们日常接触的普通管子，而是截面相当于一个网球场大小，类似于一个60层楼房，重约8万吨的超级巨无霸；安装这些管节要超级精确，误差控制以厘米为单位；这些管节要在40多米的海底，保证双向六车道的车辆安全通行120年。
这便是当今世界土木工程界最难的工程之一——港珠澳大桥岛隧工程。
小顾虑变成了大问题2009年，在国外专家的建议下，港珠澳大桥工程中5公里多的沉管隧道初步设计就选择了柔性结构方案：整个隧道由33个大管子对接而成，一个标准的大管子由8个22.5米长的小管节拼接、由钢绞线串起来；在浮运安装中，这8个小管节组成一个整体；安放到位后，剪断钢绞线，整个沉管隧道就是一个柔性整体。
8个一串，就是为了尽量提高效率。
小管节依靠海水压力实现密闭，并在管节间设置止水橡胶把海水挡在外面，管节之间设置剪力键，能够保证它们不会错位。
这好像一串糖葫芦，安装到位之后，再剪断那个竹签。
这是中国人第一次大规模采用沉管方式建设海底隧道，而欧洲和日本的工程师在沉管隧道建设方面已经拥有多年的施工经验和技术积累。
毫无疑问，港珠澳大桥需要借鉴国外的成熟理念。
因此，在前期初步设计中，港珠澳大桥隧道采用成熟的方案，是一个正确的选择。
其基本理念是，每一个管节之间没有连接，如果地基发生不均匀沉降，沉管就能够很好地“追随”地基而适当的沉降。
有一天，剪断还是不剪断这个钢绞线，突然变成了大问题。
2011年年底，在沉管隧道的施工设计过程中，项目部意识到，在40米的海底，沉管承受着巨大的压力，当地基发生不均匀沉降时，管节之间可能产生错位。
随着工作的推进，这一风险越来越大。
2012年年底，中交建设者在实践中发现，潜在的风险已迫在眉睫，如不及时调整沉管结构，有可能会对沉管120年的使用寿命产生致命的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
港珠澳大桥拱北隧道首创的世界级难度施工工法解析
拱北隧道为港珠澳大桥珠海连接线的关键性工程，双向六车道，设计时速
80km/h，为国内第一座采用顶管暗挖法实施的公路隧道。
口岸暗挖段采用255米“曲线管幕+水平冻结工法”，是世界首座采用该工法施工的双层公路隧道，其管幕长度和冻结规模均将创造新的纪录。
下面这个三维动画，真实再现了这个世界级难度的顶管法施工过程！
拱北隧道是项目的关键性控制工程，堪称“隧道施工技术博物馆”，地下不同种类的岩土达16种之多，地质复杂多变，下穿全国第一大陆路口岸——拱北口岸（日均客流超35万人次、车流超1万车次，口岸内建筑物密集且安全级别高），有专家比喻是在豆腐脑上动手术，技术难度前所未有。
更有人比喻港珠澳大桥工程所遇到的技术问题，需要像登陆月球一样注重系统性和科学性。
由于特殊的地理位置和地质环境，拱北隧道口岸段设计为曲线双层隧道，几乎所有传统隧道施工工法均无法采用。
项目建设、设计、施工单位经过三年的调查研究和方案比选，最终决定采取业界首创的“曲线管幕+冻结法”施工。
即先从口岸两端施工现场开挖工作井，然后通过工作井的顶管机顶入钢管，形成高宽各为24米和21米的管幕群，再通过冷冻法将管幕周围的土层温度降至零摄氏度以下。
在确保管幕四周土体地下水封闭的情况下，分层开挖隧道。
在开挖面积达336.8平方米的断面上由36根直径1.62米、长255米的钢管组成的管幕群，是目前国内地质情况最复杂、管幕根数国内最多、世界最长、断面最大的曲线管幕群。
工程施工期间，还保证了拱北口岸通关不改道不间断，建筑物“安然无恙”不受影响。
拱北隧道管幕施工的顺利完成，为我国的隧道工程施工积累了宝贵的经验，在施工期间，共发表高水平学术论文20余篇，申请专利8项。
【工程概况】
珠海连接线是港珠澳大桥的重要组成部分，批复概算为91.53亿元，其项目建设管理单位为广东省南粤交通投资建设有限公司（简称“南粤交通”）举办的港珠澳大桥珠海连接线管理中心（简称“管理中心”）。
项目起自珠澳口岸人工岛，向西设起点连接匝道、拱北湾大桥连接珠海连接线人工岛；采用隧道方式穿越拱北湾海域并下穿拱北口岸；经茂盛围军事管理区后，设前山河特大桥跨越前山河；经中富工业园上跨南湾大道后，设南湾隧道穿越将军山；后以高架桥形式继续西行至本项目终点洪湾，通过广东省珠江三角洲高速公路网接入国家高速公路网。
整个项目全长13.4公里，采用双向六车道高速公路标准，设计速度80公里/小时。