港珠澳大桥隧道工程沉管法与盾构法比选
港珠澳大桥分段施工方案(3篇)
第1篇一、项目背景港珠澳大桥是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的超大型跨海通道，全长55公里，是世界上最长的跨海大桥。
该项目对促进粤港澳大湾区一体化发展、加强港澳与内地的经济联系具有重要意义。
为确保工程质量和进度，本项目采用分段施工方案，以下是对该方案的详细阐述。
二、工程概况1. 工程规模港珠澳大桥主桥采用双向六车道高速公路标准，设计速度100公里/小时。
桥梁全长55公里，其中主桥长29.6公里，海底隧道长6.7公里，香港接线长12公里，珠海接线长17.4公里。
2. 施工难点（1）施工环境复杂：港珠澳大桥位于珠江口，受台风、水流、地质条件等多种因素影响，施工难度大。
（2）技术要求高：大桥采用多种新型结构，如沉管隧道、钢桥结合等，对施工技术要求较高。
（3）施工周期长：大桥建设周期长，施工过程中需合理安排各阶段任务，确保工程进度。
三、分段施工方案1. 分段原则（1）按照工程结构特点进行分段：将大桥分为主桥、海底隧道、香港接线、珠海接线四个部分。
（2）根据施工条件进行分段：根据地质条件、水文条件、施工设备等因素，将各部分进一步细分为若干施工段。
（3）考虑施工顺序：遵循先基础、后结构、再装饰的施工顺序，确保工程进度。
2. 分段施工内容（1）主桥施工：1）桥墩施工：采用沉井基础，分阶段进行施工，确保桥墩稳定性。
2）桥面板施工：采用预制拼装，提高施工效率。
3）桥塔施工：采用自升式模板，确保施工质量。
（2）海底隧道施工：1）隧道开挖：采用盾构法，分段开挖，确保隧道结构稳定。
2）衬砌施工：采用预制混凝土衬砌，提高施工质量。
3）隧道通风、排水系统施工：确保隧道内空气质量。
（3）香港接线施工：1）路基施工：采用填挖结合，确保路基稳定性。
2）路面施工：采用沥青混凝土路面，提高路面质量。
3）排水系统施工：确保路面排水顺畅。
（4）珠海接线施工：1）路基施工：采用填挖结合，确保路基稳定性。
2）路面施工：采用沥青混凝土路面，提高路面质量。
沉管法的适用条件
沉管法的适用条件1. 沉管法适用的条件之一就是水域得足够宽敞呀！就像建房子得有足够大的地基一样，你想想，如果水域很狭窄，那怎么能施展得开呢？比如说港珠澳大桥的建设，那片海域多宽阔呀，就特别适合用沉管法。
2. 地质条件也很重要呢！要是地质太复杂、不稳定，那可不行！这就好比走路得选平坦的路，不然容易摔跤呀。
像一些海底地质相对稳定的地方，就很适合用沉管法呢，比如某些海湾。
3. 水流情况也得考虑呀！水流太急的话，那沉管能放得稳吗？这就跟在湍急的河流里划船一样难呀。
像一些水流相对平缓的区域，沉管法就很好用，就像在平静的湖泊里作业。
4. 工程规模也有影响哦！小工程可能就没必要大动干戈用沉管法啦，就像杀鸡焉用牛刀呀。
但像大型的海底隧道工程，那沉管法可就派上大用场了，比如连接两个大城市的海底通道。
5. 沉管的运输和安装难度也得考虑呀！要是运输都困难重重，那还怎么用呢？这就像要把一个大物件搬到一个很难到达的地方一样。
像有便利运输条件的地方，用沉管法就合适多了。
6. 对精度要求高的项目也适合沉管法呀！就好比做精细的手工活，得特别仔细。
像一些对对接精度要求很高的水下工程，沉管法就能很好地发挥作用，比如海底的精密设施连接。
7. 还有施工环境也得注意呀！如果环境太恶劣，那工人作业多艰难呀。
但要是在相对较好的施工环境下，沉管法就能顺利开展啦，就像在舒适的环境里工作效率更高一样。
8. 资金方面也得有保障呀！沉管法可不是个小开销的方法呢。
这就好像你要装修房子，得有足够的预算呀。
有足够资金支持的项目，用沉管法就没那么大压力啦。
9. 时间要求也得考虑呢！如果时间很紧张，那沉管法可能就不太合适了，毕竟它也需要一定时间来实施呀。
但要是时间相对宽裕，那沉管法就可以好好计划实施啦，就像你有足够时间准备一场重要考试。
10. 技术水平也得跟上呀！没有足够的技术能力，怎么能驾驭沉管法呢？这就像开飞机得有高超的驾驶技术一样。
技术成熟的团队用沉管法，那肯定更得心应手啦。
盾构隧道施工中南北沉管法与盾构法的对比研究
盾构隧道施工中南北沉管法与盾构法的对比研究1. 引言隧道工程的施工方法对工程效率和质量都具有重要影响。
本文将对盾构法和南北沉管法两种常用的隧道施工方法进行对比研究，以探讨其优劣势及适用条件。
2. 盾构法盾构法是一种采用钢壳盾构机的施工方法，适用于软土、砂土地层。
该方法的施工过程分为土层掘进、同步衬砌和封顶三个阶段。
首先，盾构机推进管片，在推进过程中同时进行土层的掘进和腔体支护；其次，在盾构机后方进行同步衬砌工作，确保洞身的稳定；最后，进行隧道封顶。
3. 南北沉管法南北沉管法又称绞吸沉管法，是一种将混凝土沉管安装到预先挖好的河床、海床等水下基坑中的施工方法。
该方法适用于水下环境及较深埋地层，如海底隧道、河床隧道等。
这种方法需要先将沉管运输至目标位置，然后通过使用绞吸装置将管道下沉至预先挖好的基坑中，最后进行封顶。
4. 对比研究4.1 施工效率盾构法在软土、砂土地层下的施工效率较高，由于盾构机的使用，可以减少人工作业，提高施工效率。
而南北沉管法由于需要将沉管运输至目标位置，并进行下沉安装，施工时间较长，效率较低。
4.2 工程质量盾构法在施工过程中可以实现实时盾构和衬砌，保证隧道的稳定性和密封性。
而南北沉管法由于沉管的使用，能够适应复杂地质条件，并具有较好的抗水压性能，施工质量相对较高。
4.3 成本控制盾构法需要大型盾构机及相关设备的投入，成本较高。
同时，盾构法在复杂地质条件下会增加施工风险和对设备的要求。
相比之下，南北沉管法的设备要求相对较低，成本较为可控。
4.4 环境影响盾构法由于需要进行地下掘进作业，会产生一定的噪声、振动和尘土。
而南北沉管法的施工过程中较少出现地面挖掘活动，对周围环境的影响相对较小。
5. 应用条件盾构法适用于软土、砂土地层中的隧道工程，尤其适用于需要保证隧道稳定性和密封性的工程。
而南北沉管法适用于各种地质条件下的水下隧道，特别是海底、河床等环境。
6. 结论通过对盾构法和南北沉管法的对比研究，可以得出以下结论：- 盾构法适用于软土、砂土地层，施工效率高，工程质量较好。
港珠澳大桥沉管隧道如何开挖的
港珠澳大桥沉管隧道如何开挖的01沉管法沉管法是在水底建筑隧道的一种施工方法，如香港的海底隧道就是采用沉管法施工。
沉管法主要适用水深范围较大，水道河床稳定且水流不急的工程，可顺利开挖沟槽，浮运、定位并沉放管段，且可有效减少土方量。
同时，其具有施工工期短，操作条件好，施工安全，工程造价较低等优点。
施工时，应先在船台上或干坞中用钢板和混凝土或钢筋混凝土制作隧道管段，并用临时封墙密封管段两端后滑移下水，再将若干个预制段分别浮运到隧道设计位置。
然后进行定位，同时在向管段内加载后将管段逐节沉放并安装在已疏浚好的基槽内，再用水力压接法将相邻管段连接。
最后拆除封墙，将各节管段连通成一个整体隧道。
02钻爆法钻爆法是一种利用钻眼爆破方法开挖断面的海底隧道施工技术，如青岛胶州湾海底隧道就是采用钻爆法施工。
施工时应先利用钻眼爆破方法开挖断面，再将整个断面分部开挖至设计轮廓，然后随之修筑衬砌隧道及地下工程。
钻爆法的施工工艺流程如下：爆破设计→锚定钻孔作业平台→移机就位→确定孔深→套管护孔→钻孔→成孔冲洗→测量验孔→装药→连线→平台撤离→起爆信号→起爆、震动监测→爆破效果检查→解除警戒。
此外，钻爆法的掘进方式可分为全断面掘进法、导洞法和分部开挖法3种。
03盾构法盾构法是一种常用的全机械化海底隧道施工技术，如日本东京湾海底隧道就是采用盾构法施工。
施工时先将盾构机械在土层中推进，利用盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时通过切削装置进行土体开挖，且利用出土机械将其运出洞外，然后在后部采用千斤顶进行加压顶进，并拼装预制混凝土管片。
盾构法具有很多优点，其推进、出土、拼装、衬砌等全过程均可实现自动化作业，且掘进速度快，施工噪声小，施工劳动强度低，同时施工时不会影响地面交通设施以及地下管线等设施，且还不受季节、风雨等气候条件影响。
但其在断面尺寸多变的区段的施工适应能力较差，且不适合短施工区段的工程。
当然了，沉管法与盾构法并不是完全独立的，在实际的工程中，常常是协同使用。
沉管隧道管节预制工艺比选
土管 节两种 结构 型式 。早 期修 建 的沉管 隧道 多为钢 壳管 节 ，随着水 力压 接法 和管节 防水 等关键技术 的进步 ，钢筋
混凝土管节逐渐取代 了钢壳管节 ，近几十年修建 的沉管 隧
道 大多以钢筋混凝 土管节 为主。管节是沉管隧道 的最基本 的组成 单元 ，管节预制是 沉管隧道工程的重要环节 。本文 介绍 了 ４ 种不 同混凝 土管节预制方 式及 工程应用实例 ，结 合 港珠 澳大桥沉 管隧道工程 的实际情况 ，重点分析 了沉管 预制干坞法 和工 厂法 的各 自优缺点 和适 用范围 ，通过深入 地 比选研究 ，最后提出港珠澳大桥管节预制实施方案 。 １ 混凝土管节预制方式 １４ ９ ２年钢筋混凝土管节首次成 功应用 于荷 兰鹿特丹 的
ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ Ａｔ ｈ ｎ ｉ ｇｖ ｓｓ ｍｅ ｓ ｇ ｅ ｔ ｎ ｏｔ ｅ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎ ｏ ｎ ０ ｇ Ｚ ｕ ａ — ｃ ｏｉ ｉ ｓｅ ． ｅｅ ｄ， ｔ ｉｅ ｏ ｕ ｇ ｓ ｏ ｓｔ ｈ ｏ ｓｒ ｃ ｉ ｆ ｃ ｔ ｉ ｏ Ｈｏ ｇ Ｋ ｎ — ｈ ｈ ｉ Ｍａ ａ ｍｍｅ ｅ ｎ ｅ ｉ ｅ ｐ ｅ ｓ ｒ ｄｔ ｎ ｌ ｐ ｒ－ ｕ ｐ
２１ ０ ２年 ８ 月
巾 国 疆 湾建 设
Ｃ ｉａＨａｂ ｕ ｎ ｉｅ ｒ ｇ ｈｎ ｒ ｏ ｒＥ ｇｎ ｅｉ ｎ
Ａｕｇ ， ．２０１ ２ Ｔｏａ １ ｔｌ ８１． ． Ｎｏ ４
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。
港珠澳海底隧道
1.1 沉管隧道方案概况
沉管隧道全长6648m，其中，沉管段长 5389m。其两端引道段、暗埋段位于人工岛内。
沉管隧道结构顶部高程约-30.5m，距 平均海平面的垂直距离约31m，海底起算的 埋深为14～24m；结构底板高程为-42.9m， 沉管隧道外轮廓宽度为44.8m，高度10.0m。
1.2 盾构隧道方案概况
港珠澳大桥海底隧道周丰峻来自二○○九年五月1、工程概况
港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋水域，是连接 香港、广东省珠海市、澳门的大型跨海通道。 海中桥隧工程主体总长35.578km，采用 桥隧组合方案，隧道长6.753km，桥长 28.825km。 从建造的可行性角度考虑，目前港珠澳海底 隧道主要有沉管与盾构二种工法。
地层 编号 ① ② 岩土层 名称 淤泥 淤泥质 粘土 粉质粘 土 夹砂 粉砂 工程特性 含水量高，孔隙比大，高压缩性，强度极低，基 本无自稳能力，开挖易产生滑移，沟槽不易成形。 高压缩性，结构灵敏，强度极低，渗透性微～极 微，开挖不易成形。 压缩性中等，结构灵敏，土质不均，垂向和水平 向渗透性差异大，易发生流土型渗透破坏，开挖 不易成形。 压缩性中等，承载力一般，渗透性弱，易发生管 涌型渗透破坏。 可挖性 分级 Ⅰ Ⅰ
3.9 盾构隧道在软土地段的稳定性分析
盾构隧道底板通过淤泥质粘土。该层具高压 缩性，高灵敏度，含水量孔隙比大，均为欠压密
土，未完成自重固结，稳定性较差，地基容许承
载力较低。
本工程隧道结构荷重不大，但软土尚未完成自
重固结，在隧道施工及运营过程中，会产生固结 沉降，稳定性差，危及隧道结构，长期运营不安 全。
4 沉管隧道方案工程地质、水文地质适应性分析
4.1 地层对沉管隧道沉降的影响
受地层特性不均一的影响，沉管隧道容易发 生不均匀沉降。 （1）根据沉管隧道断面图，从东人工岛到西人 工岛，隧道底部依次经过淤泥，淤泥质粘土，流 塑粉质粘土夹砂，软塑～可塑粉质粘土，淤泥质 粘土，淤泥。这些地层的压缩性和承载力差别较 大，
海底隧道如何修建
海底隧道如何修建随着社会的发展，人们的生活水平提高，陆地上的交通也变得越来越紧张，人们开始将注意力集中到地下建筑，如地铁。
地铁试验成功后，人们又把注意力转向了海底，试图建造海底隧道。
目前全世界已建成和计划建设的海底隧道大约有20几条。
但你是否想过，大海中到处都是海水，海底隧道究竟是怎样建成的？在海底挖掘隧道又是如何做到滴水不漏的？什么是海底隧道？如何修建海底隧道？结合已有技术来说，有四种建造海底隧道的方式。
其一钻爆法。
简单来说就是在海底岩层用炸药开路，然后一边挖出土渣，一边用混凝土砌上，直到通往对岸。
厦门翔安海底隧道、青岛胶州湾海底隧道就是利用这个方式建造的。
但这种操作方式相对简单粗暴，多适用于坚硬的岩石。
其二掘进机法。
利用特质大型切削设备将岩石切碎开路，由于施工过程也较为硬核，同样只适用于坚硬的岩石。
其三盾构法。
盾构机可以在地中推进，盾构外壳起到支撑作用，可防止隧道内的坍塌，再由拼装预制混凝土管片自动铺设管道。
这种机械化施工方式安全性极高，但需先进设备及大量资金投入作为支撑。
其四沉管法。
这是最常用的修建方式，在陆地提前浇筑并风干所需的铺设管道，之后再将其两端塞住沉入海底。
但这种方式制适用于水流平稳的水域，因需要在海底完成精密对接，所以有一定的操作难度。
据了解，我国港珠澳大桥的修建就是采用沉管法，海底隧道部分约5664米长，总共用到33节巨型沉管。
目前很多国家都在积极建设海底隧道，建造方式相对成熟。
海底变化莫测，如果隧道原道处发生罕见大地震导致漏水怎么办？其实工程师在设计时，已经将这些自然因素考虑在内了，以港珠澳大桥海底隧道为例，它的明确抗震指数达到了8级，发生如此大地震的几率少之又少。
我国海底隧道技术起步时间较晚，但我国建设人员经过不断学习和研究，已形成了一套完整的隧道施工技术，并建设了很多不可思议的超级工程。
例如汕头湾海底隧道，它位于汕汕铁路，是关键控制性工程，同样也将是全世界首条海底高铁隧道。
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Scheme Comparison of Immersed Tunnel and Shield Tunnel for HongkongZhuhaiMacao Bridge
Lu Puwei1 ，Lang Bangyan 1 ，Zi Lijun 2
（ 1 ． CCCC Fourth Harbor Engineering Co． ，Ltd． ，Guangzhou ， Guangdong 510231 ， China ； 510010 ，China ） 2 ． Guangzhou Metro Design and Research Institute Co． ，Ltd． ， Guangzhou ， Guangdong
Abstract ： The technology characteristics of immersed tunnel and shield tunnel were analyzed． Based on the characteristics of Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge ，scheme design was performed for both immersed tunnel and shield tunnel and comparisons were made in terms of construction difficulty ，risk assessment ， geological applicability ，construction period ，engineering cost and environmental impact． The comparison shows that immersed tunnel scheme takes more advantage because it involves lower cost ，lower risks and shorter construction period． The shortcoming of immersed tunnel is higher levels of interaction with external environment． However ，with proper control measures ，this effect can be minimized． As a result of the study ，the immersed method was recommended for Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge． Key words ： tunnels ； immersed method ； shield method ； scheme ； construction 0 前言 目前， 全 世 界 已 建、 在建和拟建海底隧道共有 52 座 。 随着科学 技 术 的 进 步， 人 们 已 经 意 识 到“遇 水架桥 ” 不再是唯 一 选 择 。 而 且 从 安 全 和 环 保 方 面 考虑， 修建水底隧 道 比 建 桥 更 为 优 越 。 修 建 水 底 隧 道主要有 3 种方法： 钻爆法 （ 矿山法） 、 沉管法 （ 沉 埋 法） 、 盾构法 。 早期的 海 底 隧 道 往 往 采 用 矿 山 法， 如 挪威已建成的十 几 座 海 底 隧 道， 均 用 矿 山 法。 但 是 由于矿山法 施 工 安 全 性 较 低， 且 工 程 规 模 受 限， 目 前在大型工程中 已 很 少 采 用 。 从 长 远 来 看， 沉管法 并且各具特色 。 和盾构法的发展空间更大一些， 1 港珠澳大桥工程概况 港珠澳大桥工 程 起 自 香 港 大 屿 山 散 石 湾， 连香
510010 ）
［摘要］ 深入分析了沉管法和盾构法各自的技术特点， 结合港珠澳大桥隧道工程， 对沉 管 隧 道 和 盾 构 隧 道 进 行 了 方 案初设， 并从施工难度 、 风险综合评估 、 地质适用性 、 工 期 造 价、 环 境 影 响 等 方 面 进 行 对 比 分 析 。 比 较 而 言， 沉管隧 道更占优势一些， 因为沉管隧道造价低 、 风险小 、 工期 短。虽 然 采 用 沉 管 隧 道 与 外 界 的 相 互 影 响 较 大， 但是采取必 要的措施， 影响可控， 因此最后建议采用沉管法修建港珠澳大桥海底隧道 。 ［关键词］ 隧道工程； 沉管法； 盾构法； 方案； 施工技术 ［中图分类号］ TU921 ； U455 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 10028498 （ 2012 ） 17008903
2012 年 9 月上 第 41 卷 第 372 期
施 工 技 术 CONSTRUCTION TE分析
1 1 2 卢普伟 ，梁邦炎 ，资利军
（ 1． 中交第四航务工程局有限公司，广东
广州
510231 ； 2． 广州地铁设计研究院有限公司，广东
广州
［收稿日期］ 201202 06 ； ［修订日期］ 201205 16 ［基金项目］ 中交股份 2008 年特大科研项目（ 2008-ZJKJ01 ） ［作者简介］ 卢普伟， E-mail ： lupw@ 163． com 工程师， 硕士，
港口岸， 经 香 港 水 域， 沿 DY23 锚 地 北 侧 向 西， 穿越 珠江口铜 鼓 航 道 、 伶 仃 西 航 道、 青 州 航 道、 九州航 止于珠海 、 澳门口岸人工岛， 总长约 35. 6km 。 采 道， 用桥隧 组 合 方 案， 穿越伶仃西航道和铜鼓航道段 5. 99 km 为海底 隧 道 。 根 据《港 珠 澳 大 桥 设 计 技 术 ， 规范 使 用 指 南 》 海 底 隧 道 建 筑 限 界 为 宽 14. 25m （ 沉管） ， 13. 25m （ 盾构） ， 高 5. 1m 。 由于隧道工法选 择很大程度影响了 工 程 的 设 计 、 施 工、 造 价、 环境乃 至完成建设后的运营质量， 应重点加以研究 。 2 2. 1 隧道方案初设 沉管隧道方案 由于隧址穿 越 伶 仃 西 航 道 规 划 30 万 t 油 轮 通 行， 沉管顶板标高按 － 30. 180m 控制， 隧道纵断面推 荐采用“W ” 形， 最 大 纵 坡 2. 98% ， 最 小 纵 坡 0. 3% ， 隧道沉管段 总 长 度 5 664m 。 采 用 2 孔 1 管 廊 的 断 面形式， 外 轮 廓 尺 寸 为 37. 95m × 11. 4m ， 断面形式