古代土建工程探索课程论文模板.doc

注意：此模板仅供格式参考（此处打印前请删除）港珠澳大桥罗洪( 土木建筑工程学院 2013级土木工程（1）班 学号：201340610143 )摘要：港珠澳大桥在促进香港、澳门和珠江三角洲西岸地区经济上的进一步发展具重要的战略意义。本文结合当地的环境特点分析建设港珠澳大桥时遇到的技术障碍等各种难题，客观的讨论该建筑的建设意义。关键词：沉管隧道；桥梁钢结构；跨海大桥；环境特点1.港珠澳大桥工程概况港珠澳大桥是我国继三峡工程、青藏铁路、京沪高铁之后的又一个世界级基础工程。根据目前的投资估算，大桥工程投资超过700亿元，加上三地的配套建设，全部投资可能超过1000亿元。由于大桥处于珠江口航道、香港机场、澳门机场的航线上，又是中华白海豚主要活动区域，大桥的结构形式采用桥、岛、隧一体化形式，是一个集群 工程项目，其桥隧组合规模世界绝无仅有，技术标准世界最高。工程包括三项内容：一是海中桥隧岛工程，二是香港、珠海和澳门三地人工岛口岸；三是香港、珠 海、澳门三个城市的配套连接线。昨日开工建设的就是珠海和澳门口岸人工岛工程。其中，海中桥隧主体工程总长约29.6公里，采用桥隧组合方案，由6公里的隧道和22.9公里的跨海大桥组成。主体工程以高速公路标准建设，双向六车道，设计时速100公里，设计寿命为120年。为了使桥隧更好的衔接转换以及设置隧道的通风井，主体工程隧道两端各设置一个海中人工岛，两人工岛最近间距约5250米，东、西人工岛各长 约625米。岛上建筑采用与人工岛浑然一体的建筑方案，东、西两岛分别设有观光、服务区及运营养护分中心，人工岛将成为大桥独特的景观。跨海大桥有三个航道桥，三座桥都是钢箱梁斜拉桥，青州航道桥主跨是458米，江海直达船航道桥主跨258米，九洲航道桥主跨298米，这三个跨径满足了各自桥下的通航要求。海底隧道方案采用沉管隧道方案，隧道顶埋深达30米，隧道纵断面采用W形式以减少基槽开挖量，横断面采用两孔单管廊形式，隧道采用“全纵向+重点排烟”的通风方式，建成后将成为世界上最长的沉管隧道。大桥连接三个不同的行政区，因此，口岸采用“三地三检”模式，分别由各方负责建设、各自独立管理。香港口岸是在香港国际机场东北面通过填海兴建，占地约130公顷。内地（珠海）口岸和澳门口岸在澳门明珠点附近内地水域填海同岛设置，填海面积217公顷。2.沉管隧道基础处理。沉管隧道基础处理主要是解决：1.基槽开挖作业所造成的槽底不平整问题；2.地基土特别软弱或软硬不均等工况；3.考虑施工期间基槽回淤或流砂管涌等问题。2.1 沉管隧道基础处理的主要方法沉管隧道基础处理的主要方法有：灌砂法、喷砂法、灌囊法、压浆法、压砂法。结合我国水文地质特点及世界沉管隧道基础处理方法发展，我国沉管隧道多采压法。压砂法(亦称砂流法)是荷兰在1975年修建韦斯特谢尔德河沉管隧时发的。由于压砂法砂粒粒径要求比喷砂法低，又可避免河上的喷砂台架对航道响，并省去喷砂法用的浮吊，20世纪70年代后期开始压砂法逐渐为各国采用是前常用的施工方法之一。2.2压砂法机理砂积盘的形成过程可以分为两个阶段；（1）流动阶段砂水混合物离开压砂孔后形成的流柱喷入周围水中着深度的增加流柱的直径不断扩大;（2）沉积阶段,砂水混合物接近基槽底面后,砂水混合物向四周水平散开,离压砂孔一定距离后,砂流水平速度大大降低砂子便慢慢沉积下来形成环形砂积盘。在砂积盘中间,由于砂流湍急,砂子无法沉积,形成一个冲击坑。随着砂水混合物的不断泵入,环形砂盘的顶部将触及管段底面,冲击坑内的压力使得砂流冲破软弱部位,形成数量较多大小不一的砂流槽,砂子流向砂积盘的外围坡面,砂流槽堵满后,随着冲击坑内压力的不断增加,又在新的软弱部位形成新的砂流槽,砂流槽不断改道,砂积盘的直径越来越大。通过砂泵压力、砂流量的控制,冲击坑和砂流槽都可以进一步减小。3.桥梁钢结构。港珠澳大桥主体桥梁工程的建设创新，首先表现在桥梁板钢结构的加工制造上的新突破。港珠澳大桥钢结构制造按工序分解为板单元制造、梁段拼装、现场连接三阶段。构成桥梁板钢箱梁的各种板单元，分别在中铁山桥、武船重工、上海振华、中铁宝桥的位于山海关、武汉、南通、扬州的基地制造，而梁段拼装及桥梁板钢箱梁总拼基地位于中山；桥梁板钢结构加工制造技术的突破体现在：实现了板单元加工的工厂化自动化生产，实现了“车间化”钢结构总拼作业、采用了无马装配总拼装工艺、首次将数字化焊接机器人应用于钢结构总拼制造、采用了群控焊接数据管理系统等新技术和新工艺，并配备与产能配套的现代化打砂涂装车间。 港珠澳大桥桥梁板钢箱梁/组合梁的拼装采用“长线法”，在国内率先实现了大型桥梁板钢箱梁拼装的“车间化”作业，大幅度提高了生产效率，并保障了拼装质量和精度。其次，方明山介绍说，港珠澳大桥构件整体预制化和装配化也有了新提高。港珠澳大桥混凝土结构的装配化，是把墩身和承台整体化预制，预制之后像搭积木一样把它组装起来。港珠澳大桥在整体装配化方面又迈进了一步。 武船承建的是桥梁主体约一半的钢结构制造，总重16万余吨，包括长7.154公里的桥面钢箱梁，和江海直达船航道桥的三个主塔。其中，江海直达船航道桥系三塔斜拉桥，是港珠澳大桥地标之一，钢塔起吊高度、重量及吊装难度均系国内第一。 钢结构是大桥的“脊梁”，其寿命直接影响大桥质量。桥面钢箱梁构成中，紧邻沥青路面的是钢箱梁顶板。顶板直接承受路面压力，它的好坏制约钢箱梁质量。此前，中国钢箱梁顶板厚度是10毫米，港珠澳大桥顶板厚度达16毫米-20毫米，相当于“双重顶板”。 顶板常年承受车辆压力，时间久了易疲劳。武船在国内首次采取超声波探测仪检查焊接“伤口”，精确定位细微伤口的大小、深度，并针对性地“治伤”，提高钢箱梁寿命。的分布规律，从建筑布置及结构处理两方面采取必要的措施。在建筑布置方面，宜采用单元组合的设计原则，就是对体型复杂或超长的建筑物，设置沉降缝将其分割为若干独立的单元，增强各单元建筑的刚度和强度，使每个单元具有一定的调整不均匀变形的能力。在结构措施方面，应减小结构的单元长度，增加结构的整体刚度，适当增加基础的刚度和强度等方面着手采取恰当的措施，保证软弱地区建筑安全并确保建筑使用功能的实现。4.港珠澳大桥的特点港珠澳大桥建设可以说代表着当今世界桥梁建设的最高水平，也体现了中国工业化的水平，有五个显著特点：大型化、标准化、工厂化、装配化、信息化。大型化：单个沉管长180米，宽40米，高11米，重近8万吨，相当于一艘航空母舰，并且这是人类又是以来最大的预制件。标准化：大桥寿命120年，每一个构件的质量标准、安全标准、环保标准都是世界最高的；工厂化：所有构建均由陆地工厂预制；装配化：所有预制件均由自行研制的大型设备 在海里拼装，最大限度减少对海洋环境的影响；信息化：在大桥指挥部，术士平方公里的每一个关键部位都能通过视频监控，大型构建的拼装全部依靠自动化技术。5.带来的经济效益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。香港不少专家认为，大桥将香港国际机场、迪斯尼乐园、大屿山与广东西部地区的内部公路网连接起来，弥补了珠江西部与香港的缺口，使整个大珠三角成为一个大圆圈。此外，大桥连通广东西部后，可将香港与广东、云南乃至越南等广大区域连接起来，使中国和东盟自由贸易区的大量货运业务通过香港国际机场和大屿山转口。珠江三角洲是中国经济最发达、增长最迅速的地区之一，每年出口值占中国的三分之一。根据未来规划，2010年珠三角出口总额达到2000亿美元。根据有关计划，在2010年前，珠三角地区将建设成为一个城市化水平达70，拥有6个百万以上人口城市，形成以广深（香港）、广珠（澳门）两条发展主轴和六条拓展轴，在亚太地区形成具有强大经济实力的城市集团。 随着粤港两地合作的不断深化，可以预见，一个功能齐全、分工明确和高度开放的世界超级经济区，将出现在中国的华南地区。总的来说，兴建港珠澳大桥有以下8大优点：1.加速粤、港、澳经济一体化进程，提升大珠江三角洲的综合竞争力；2.加速港澳新一轮产业结构调整，促进港澳经济持续繁荣稳定发展；3.加快珠江三角洲西岸社会经济发展；4.有利于粤、港、澳扬长避短，深化区域分工，推动内地市场体系发展；5.拉动粤西乃至广大西部地区经济，扩大港澳经济腹地和辐射范围；6.促进粤港澳三地物流业和旅游业快速发展；7.推动大珠江三角洲地区快速交通网络的形成，满足两岸三地跨界交通需求不断增长的需要；8.促进泛珠三角洲乃至东盟自由贸易区的经济发展及广泛联系。所遇困难： 长期困扰港珠澳大桥进展的有口岸设置、关检模式、投融资方案。 参考文献1 丁常国. 布袋注浆桩加固深厚夹层软弱地基施工技术J. 铁道标准设计，2009（08）：23-282 田忠. 高速公路软弱地基综合处理施工技术J. 铁道建筑，2007（08）：66-683 杨普济，罗嗣海，黎程. 砂石桩法在软弱土地基处理中的应用J. 西部探矿工程，2006，(4)：21