港澳珠跨海大桥沉管隧道技术课件

港澳珠跨海大桥沉管隧道技术第四组组长：刘晓慧组员：段春亚、王思婧、缪林、李自萍、马铄、严凤霞港澳珠跨海大桥沉管隧道技术第四组目录CONTENTS01基本概况02工程特点及难点03施工新技术04沉管隧道技术05总结回顾目录CONTENTS01基本概况02工程特点及难点03施工新01基本概况01基本概况01

基本概况1、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。2、1983年，香港的建筑师胡应湘最早提出了建造港珠澳大桥想法；2009年12月15日，港珠澳大桥正式开工建设；2016年9月27日港珠澳大桥主体工程全线贯通；港珠澳大桥总工期计划为八年，预计2017年年底建成通车。3、工程建设内容包括：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。01基本概况1、港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域，连接香港、01基本概况港珠澳大桥将连起世界最具活力经济区，快速通道的建成对香港、澳门、珠海三地经济社会一体化意义深远。建成后将成为仅次于庞恰特雷恩湖桥和宁波杭州湾大桥、胶州湾大桥的世界第四长桥，建成通车后，开车从香港到珠海的时间将由目前的3个多小时缩减为半个多小时01基本概况港珠澳大桥将连起世界最具活力经济区，快速通道的建02工程特点及难点02工程特点及难点工程特点三地共建共管，同时满足三地要求02工程规模大，经验少，技术难度大建设条件复杂，HSE管理极具挑战工程特点三地共建共管，同时满足三地要求02工程规模大，经验少工程难点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120年；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。工程难点１）建设标准高。①国家一级公路，双向６车道，设计时速03施工新技术03施工新技术03施工新技术开挖精度控制在0~0.5m。1、深水高精度基槽开挖墩身工厂分段预制，浮运就位，浮吊安装；钢箱梁工厂110m制造，运输到位，浮吊安装；利用专业制造厂。大型运输船，大型浮吊。2、桥梁大构件预制装配开发了平整式深水碎石整平船，满足深水、高精度施工要求，同时具备良好的抗风浪作业能力。3、深水碎石平整技术现代化沉管管节预制厂，利于提高沉管的预制质量，保证预制进度。4、工厂法沉管预制技术03施工新技术开挖精度控制在0~0.5m。1、深水高精度基岛内局部开挖换填，插打塑料排水板，井点降水联合堆载将回填砂的浮容量变为天然容量的大超载比预压方案，加速固结并减少工后残余沉降。6、大超载比预压软基处理技术深插式钢圆筒作为止水维护结构的全新筑岛环保工法。7、大圆筒深海筑岛技术环保的水中软基处理工法，效率高，兼具换填及排水作用。5、挤密砂桩环保软基处理技术03施工新技术岛内局部开挖换填，插打塑料排水板，井点降水联合堆载将回填砂的技术、建筑成就世界之最桥-岛-隧集群方案世界首创。保障大型船只在这片海域唯一深海航道-伶仃洋航道的顺利通行。包含约6.7公里沉管隧道和22.9公里跨海桥梁，以及为实现桥梁和隧道转换而修建的海中人工岛。深插式钢圆筒快速成岛技术世界首创。120个巨型钢筒直接固定在海床插入海底，在其中间填土形成人工岛，两个人工岛用时半年完成筑造，建设工期节约两年半，减少淤泥开挖量近千万立方米，是世界工程的奇迹。海底隧道“半钢性”沉管结构世界首创。隧道深埋海床下40多米，预留30多万吨级航道。高阻尼橡胶隔震支座世界最大尺寸。支座承载力约3000吨，可为大桥抵抗16级台风，8级地震及30万吨巨轮撞击。1860MPA高强度大规格拉索制作技术首次使用。其中斜拉索外径达202mm，是目前斜拉索之最，斜拉索抗疲劳性世界之最。“白海豚”桥塔高105米，重达3000吨的巨型钢塔整体吊装在海内外均无先例。技术、建筑成就世界之最桥-岛-隧集群方案世界首创。保障大型船04沉管隧道技术04沉管隧道技术04沉管隧道技术管节工厂化生产03混凝土结构耐久性设计02地基设计基础垫层处理地基与基础处理04管节长度管节型式隧道纵向分析管节长度与型式01管节安装测量与定位管节安装与测控0504沉管隧道技术管节工厂化生产03混凝土结构耐久性设计02地管节长度与型式2个三车通道，2个工程通道。管节型式港珠澳大桥岛隧设计施工总承包提出保留纵向预应力，利用节段接头接触面摩擦力提高节段接头抗剪能力，通过增加节段接头抗弯刚度以减小可能的张开量，在增强结构的同时又提高了水密性。隧道纵向分析每节沉管长180m,，宽33m，高11m。管节长度管节长度与型式2个三车通道，2个工程通道。管节型式港珠澳大桥混凝土结构耐久性设计港珠澳大桥沉管隧道耐久性设计方法，是基于结构使用年限的定量耐久性设计，强调结构构件的环境作用，基于近似环境的暴露试验数据，以全概率或近似概率方法建立耐久性数学模型对钢筋混凝土的保护层厚度、氯离子扩散系数、所处环境条件以及养护措施等变量进行分析，对构件的材料指标或者结构指标提出量化要求。港珠澳大桥沉管隧道耐久性设计方法不但结合了工程环境、材料和施工工艺，还从定性判断提高到了定量控制，使用高性能混凝土减少氯盐的影响。混凝土结构耐久性设计港珠澳大桥沉管隧道耐久性设计方法，是基于管节工厂化生产由于距离长、工期紧，需要预制的管节长、体积大、数量多，混凝土的控裂质量也直接影响着结构耐久性和防水，因此使用管节工厂化生产，其本质是实现流水化生产模式，即在流水线上的不同位置依次完成钢筋绑扎、模板架立、混凝土浇筑、拆模养护、浅坞一次舾装和深坞二次舾装等工作，通过将生产对象（管节钢筋笼或成型混凝土）进行顶推平移至下一道工序位置进行后续作业。可大大节约模板数量且便于维护，显著提高了管节生产的效率和质量。港珠澳大桥沉管隧道管节预制厂在２条流水线同时作业的情况下，每２月生产２个管节，每个标准管节混凝土用量约2.7万立方米，质量超过７万ｔ，每个节段混凝土方量约3400立方米，采用全断面一次浇筑，温度裂缝控制效果良好。管节工厂化生产由于距离长、工期紧，需要预制的管节长、体积大、地基与基础处理港珠澳大桥沉管隧道穿越了淤泥、淤泥质黏土和淤泥质黏土混合砂，在岛头段采用了PHC刚性桩复合地基代替了传统的支承桩地基型式，在海中人工岛护岸地基加固成功研发了水下高置换率挤密砂桩（SCP）后，将沉管隧道的过渡段由减沉桩（定位桩）更改为挤密砂桩（SCP）复合地基，总体上以复合地基的设计理念实现隧道与地基刚柔协调和沉降过渡，将沉降差控制在隧道结构可承受的范围内。地基设计港珠澳大桥沉管隧道工程研制开发了按拟定纵坡均匀下料铺设的高精度碎石整平船，克服了在深水施工中的２大技术难题：１）利用细长的下料管在不稳定的水流中来回移动下料形成平整的“Ｚ”型碎石垄；２）船位移动后前后船位之间施作的垫层连接平顺。基础垫层处理地基与基础处理港珠澳大桥沉管隧道穿越了淤泥、淤泥质黏土和淤泥管节安装与测控自行开发了一套“深水无人沉放系统”，包括锚泊定位系统、压载控制系统、自动拉合系统、测量控制系统和体内精调系统等，通过信息技术和遥控技术实现管节姿态调整、轴线控制和精确对接。管节安装港珠澳大桥沉管隧道把管节平面位置控制测量与管节沉放对接相对位置精度控制测量集成为GPS＋RTK＋差分声呐控制系统，实现了cm级的控制精度。测量与定位管节安装与测控自行开发了一套“深水无人沉放系统”，包括锚泊定THANK

YOU!THANKYOU!港澳珠跨海大桥沉管隧道技术第四组组长：刘晓慧组员：段春亚、王思婧、缪林、李自萍、马铄、严凤霞港澳珠跨海大桥沉管隧道技术第四组目录CONTENTS01基本概况02工程特点及难点03施工新技术04沉管隧道技术05总结回顾目录CONTENTS01基本概况02工程特点及难点03施工新01基本概况01基本概况01

基本概况1、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。2、1983年，香港的建筑师胡应湘最早提出了建造港珠澳大桥想法；2009年12月15日，港珠澳大桥正式开工建设；2016年9月27日港珠澳大桥主体工程全线贯通；港珠澳大桥总工期计划为八年，预计2017年年底建成通车。3、工程建设内容包括：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。01基本概况1、港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域，连接香港、01基本概况港珠澳大桥将连起世界最具活力经济区，快速通道的建成对香港、澳门、珠海三地经济社会一体化意义深远。建成后将成为仅次于庞恰特雷恩湖桥和宁波杭州湾大桥、胶州湾大桥的世界第四长桥，建成通车后，开车从香港到珠海的时间将由目前的3个多小时缩减为半个多小时01基本概况港珠澳大桥将连起世界最具活力经济区，快速通道的建02工程特点及难点02工程特点及难点工程特点三地共建共管，同时满足三地要求02工程规模大，经验少，技术难度大建设条件复杂，HSE管理极具挑战工程特点三地共建共管，同时满足三地要求02工程规模大，经验少工程难点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120年；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。工程难点１）建设标准高。①国家一级公路，双向６车道，设计时速03施工新技术03施工新技术03施工新技术开挖精度控制在0~0.5m。1、深水高精度基槽开挖墩身工厂分段预制，浮运就位，浮吊安装；钢箱梁工厂110m制造，运输到位，浮吊安装；利用专业制造厂。大型运输船，大型浮吊。2、桥梁大构件预制装配开发了平整式深水碎石整平船，满足深水、高精度施工要求，同时具备良好的抗风浪作业能力。3、深水碎石平整技术现代化沉管管节预制厂，利于提高沉管的预制质量，保证预制进度。4、工厂法沉管预制技术03施工新技术开挖精度控制在0~0.5m。1、深水高精度基岛内局部开挖换填，插打塑料排水板，井点降水联合堆载将回填砂的浮容量变为天然容量的大超载比预压方案，加速固结并减少工后残余沉降。6、大超载比预压软基处理技术深插式钢圆筒作为止水维护结构的全新筑岛环保工法。7、大圆筒深海筑岛技术环保的水中软基处理工法，效率高，兼具换填及排水作用。5、挤密砂桩环保软基处理技术03施工新技术岛内局部开挖换填，插打塑料排水板，井点降水联合堆载将回填砂的技术、建筑成就世界之最桥-岛-隧集群方案世界首创。保障大型船只在这片海域唯一深海航道-伶仃洋航道的顺利通行。包含约6.7公里沉管隧道和22.9公里跨海桥梁，以及为实现桥梁和隧道转换而修建的海中人工岛。深插式钢圆筒快速成岛技术世界首创。120个巨型钢筒直接固定在海床插入海底，在其中间填土形成人工岛，两个人工岛用时半年完成筑造，建设工期节约两年半，减少淤泥开挖量近千万立方米，是世界工程的奇迹。海底隧道“半钢性”沉管结构世界首创。隧道深埋海床下40多米，预留30多万吨级航道。高阻尼橡胶隔震支座世界最大尺寸。支座承载力约3000吨，可为大桥抵抗16级台风，8级地震及30万吨巨轮撞击。1860MPA高强度大规格拉索制作技术首次使用。其中斜拉索外径达202mm，是目前斜拉索之最，斜拉索抗疲劳性世界之最。“白海豚”桥塔高105米，重达3000吨的巨型钢塔整体吊装在海内外均无先例。技术、建筑成就世界之最桥-岛-隧集群方案世界首创。保障大型船04沉管隧道技术04沉管隧道技术04沉管隧道技术管节工厂化生产03混凝土结构耐久性设计02地基设计基础垫层处理地基与基础处理04管节长度管节型式隧道纵向分析管节长度与型式01管节安装测量与定位管节安装与测控0504沉管隧道技术管节工厂化生产03混凝土结构耐久性设计02地管节长度与型式2个三车通道，2个工程通道。管节型式港珠澳大桥岛隧设计施工总承包提出保留纵向预应力，利用节段接头接触面摩擦力提高节段接头抗剪能力，通过增加节段接头抗弯刚度以减小可能的张开量，在增强结构的同时又提高了水密性。隧道纵向分析每节沉管长180m,，宽33m，高11m。管节长度管节长度与型式2个三车通道，2个工程通道。管节型式港珠澳大桥混凝土结构耐久性设计港珠澳大桥沉管隧道耐久性设计方法，是基于结构使用年限的定量耐久性设计，强调结构构件的环境作用，基于近似环境的暴露试验数据，以全概率或近似概率方法建立耐久性数学模型对钢筋混凝土的保护层厚度、氯离子扩散系数、所处环境条件以及养护措施等变量进行分析，对构件的材料指标或者结构指标提出量化要求。港珠澳大桥沉管隧道耐久性设计方法不但结合了工程环境、材料和施工工艺，还从定性判断提高到了定量控制，使用高性能混凝土减少氯盐的影响。混凝土结构耐久性设计港珠澳大桥沉管隧道耐久性设计方法，是基于管节工厂化生产由于距离长、工期紧，需要预制的管节长、体积大、数量多，混凝土的控裂质量也直接影响着结构耐久性和防水，因此使用管节工厂化生产，其本质是实现流水化生产模式，即在流水线上的不同位置依次完成钢筋绑扎、模板架立、混凝土浇筑、拆模养护、浅坞一次舾装和深坞二次舾装等工作，通过将生产对象（管节钢筋笼或成型混凝土）进行顶推平移至下一道工序位置进行后续作业。可大大节约模板数量且便于维护，显著提高了管节生产