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天堑变通途 港珠澳大桥总体设计及关键技术 城市建设与安全工程学院 目录| 一 、 工 程 概 况 二 、 总 体 设 计 三、桥梁主体工程关键技术 四、人工岛及沉管隧道关键技术 工工程程概概况况 PROJECT OVERVIEW 一、工程概况 港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域，东接香港特别行政区，西接广东 省（珠海市）和澳门特别行政区。 工程包括三项内容 1. 海中桥隧主体工程 2. 香港、珠海和澳门三地口岸岛 3. 香港、珠海、澳门三地连接线 海中桥隧主体工程（粤港分界线至珠海和澳门口岸段）由粤港澳三地 共同建设，港珠澳大桥管理局负责项目的具体实施； 海中桥隧工程香港段（起自香港散石湾，止于粤港分界线）、三地口 岸和连接线由各自建设。 一、工程概况 项目全长约50公里，桥隧工程全长35.6公里。三地共建的主体工程长 约29.6km，深水区非通航孔桥14.12km、浅水区非通航孔桥5.44公里、青州 航道桥930m、江海直达航道桥994m、九洲航道桥693m、以及两座人工岛连 接桥，一座口岸连接桥，桥梁共长约22.8km。 一、工程概况 港珠澳大桥总投资估算为729.4亿元（静态投资约651.5亿元） . 珠海连接线43.7亿元； . 珠海口岸及人工岛69.2亿元； . 澳门连接线0.4亿元； . 澳门口岸及人工岛55.5亿元 . 海中桥隧主体工程347.2亿元； . 海中桥梁香港段56.9亿元； . 香港口岸及人工岛79.1亿元； Zhuhai Macao Hongkong 一、工程概况 总体工作计划 主主 体体 工工 程程 初初 步步 设设 计计 2010.06已完成 施施 工工 图图 设设 计计 岛隧工程施工图设计施工总承包招标2010.07 2010.11 岛隧工程施工图设计2010.12 2012.05 桥梁工程施工图设计招标2010.08 2010.11 桥梁工程施工图设计及专题研究2010.12 2011.11 交通工程施工图设计招标2010.08 2010.11 交通工程施工图设计及联合设计2010.12 2015.03 施施 工工 及及 试试 运运 行行 2010.12 2016.12 一、工程概况 亚热带海洋性季风气候区，温度1530，年降雨 18002400毫米，南风、偏南风为主，有效波高 约2m；7-9月为台风多发季节。 淤泥、粉细沙软土地层局部达到60m； 总体气象、水文、地质特点 一、工程概况 建设特殊限制条件及需求 p 穿越中华白海豚保护区，环境敏感性强； p 海域航线复杂、流量大，安全风险源多； p 全桥设计寿命120年； p 全桥阻水率小于10； p 建成地标性建筑 一、工程概况 建设理念 p 全面实现“工厂化、大型化、标准化、装配化”工法； p 减少海上作业时间及作业量； p 降低安全风险； p 减少对海洋环境影响； p 保证并提高工程质量 总总体体设设计计 TOTAL DESIGN 二、总体设计 桥梁工程部分 航道桥景观设计 p 青州航道桥 塔顶结型撑吸收“中国结”文化元素，将最初的直角、直线型造型“曲线 化”，并注入文化元素，提升景观层次，使中国结更显纤巧、灵动、精致、 优雅，与附近连接隧道的东西人工岛形成“珠联璧合”的总体造型理念。 二、总体设计 桥梁工程部分 航道桥景观设计 p 江海直达船航道桥 江海直达船航道桥主塔塔冠造型取自白海豚元 素，与该区域海豚保护区的海洋文化相吻合， 造型独具特色。 二、总体设计 桥梁工程部分 航道桥景观设计 p 九洲航道桥 九洲航道桥主塔造型取自风帆，寓意“扬帆起航”，与江海直达船航道塔身 形成序列化造型效果，桥塔整体造型优美、亲和力强，具有强烈的地标韵味。 二、总体设计 桥梁工程部分 非通航孔桥结构设计 p 近珠海岸85m等跨组合连续梁桥 85米等跨组合连续梁桥，单墩双幅梁，混凝土桥面板与钢箱一起整孔 安装，混凝土墩台预制安装，钢管复合钻孔嵌岩桩基础。 二、总体设计 墩身工厂分段预制、浮运就位、浮吊安装； 组合梁85米制造、运输到位、浮吊分幅安装； 利用专业制造厂、大型运输船、大型浮吊。 桥梁工程部分 非通航孔桥结构设计 p 近珠海岸85m等跨组合连续梁桥 二、总体设计 桥梁工程部分 非通航孔桥结构设计 p 深水区110m等跨钢箱连续梁桥 110米等跨钢箱连续梁桥，单墩整幅梁，箱梁整孔安装，预制混凝土墩台， 预制安装，钢管复合钻孔桩基础。 二、总体设计 桥梁工程部分 非通航孔桥结构设计 p 深水区110m等跨钢箱连续梁桥 墩身工厂分段预制、浮运就位、浮吊安装； 钢箱梁工厂110米制造、运输到位、浮吊安装 利用专业制造厂、大型运输船、大型浮吊。 二、总体设计 桥梁工程部分 非通航孔桥结构设计 p 香港侧非通航孔桥 12.6Km六车道高速公路标准，75m等跨预应力混凝土连续梁，节段预制箱梁 悬拼安装；墩身预制安装（或现浇），预制外壳现浇承台，钻孔桩。 二、总体设计 桥梁工程总体设计特点 p三座通航孔桥风格一致； p非通航孔桥标准跨径布置，适当增大跨径； p非通航孔桥承台埋入海床面； p采用单幅预制墩台装配化施工； p非通航孔桥箱梁等梁高布置； p非通航孔桥箱梁整跨吊装 二、总体设计 沉管隧道部分 受香港机场航空限高要求，主航道设计为隧道，经比选采用沉管工法，沉管 段总长5664m，共分33节，每节长180m，宽37.95m，高11.4m，单节重约7.4 万吨，最大沉放水深44m。 二、总体设计 沉管隧道部分 人工岛设计 p 东西人工岛各10万平米； p 西岛为养护管理功能， p 东岛兼旅游功能。 二、总体设计 沉管隧道部分 沉管设计 采用工厂法进行沉管管节预制，实现标准化流水作业；管节的起浮、出坞、下 沉利用大型专业化设备，实现7万吨级沉管40米水下对接精度。 二、总体设计 沉管隧道部分 人工岛结合部 人工岛结合部连接预应力混凝土连续梁桥 二、总体设计 香港口岸填海造地130公顷，采用碎石桩作为围堤地基加固（不挖泥）， 格型钢板桩（预制安装）作为岛壁结构，回填砂后加固形成陆域。 口岸人工岛部分 香港口岸 二、总体设计 口岸人工岛部分 珠澳口岸 珠澳口岸人工岛东西宽930至960米、南北长1930米，工程填海总面积近 220万平方米，人工岛将成为集交通、管理、服务、救援和观光功能为一 体的综合运营中心 桥桥梁梁主主体体工工程程关关键键技技术术 KEY TECHNOLOGY OF BRIDGE ENGINEERING p桥梁主体工程关键技术 桥梁主体工程关键技术 p非通航孔桥施工关键技术 I.埋置式全预制桥梁墩台安装技 术（干法、湿法） II.分节段预制墩身干接缝拼装接 高新技术 III. 组合梁设计制造施工新技术 IV. 大跨度钢箱梁整孔制造与架设 关键技术 V.大规模钢桥面铺装方案选择及 质量管理 p 通航孔桥施工关键技术 I.钢管复合桩基础 II.大型主墩承台钢套箱整体吊装 技术 III. 青州航道桥超高砼结构主塔及 “中国结”安装技术 IV. 江海直达船航道桥超高钢索塔 整体吊装技术 V.九洲航道桥钢混组合塔上塔柱 整体竖转提升技术 p 通航孔桥施工关键技术 钢管复合桩基础 基础采用钢管复合桩基础，钢管直径2.0m2.5m，最大桩长超过100m，钢管 参与受力设计 p 通航孔桥施工关键技术 大型承台钢套箱整体吊装技术 青州航道桥 青州航道桥主墩钢套箱长度 90.99m，宽度43.74m，高度 8.5m，平面面积近4000m2， 重达1700t，采用两台大型浮 吊抬吊，整体一次吊装就位。 九洲航道桥204号墩围堰长 22.4米，宽15.4米，高7.3 米，重313.8吨，为吊箱围 堰，墩位散拼，利用千斤 顶一次性整体下放到位。 江海直达船航道桥九洲航道桥 索塔套箱高度8.3m,横桥向 最大宽41m；顺桥向最大宽 32m。套箱中间设置12个变 宽节段,采用不锈钢高强度 螺栓连接，套箱重约436T。 p 通航孔桥施工关键技术 青州航道桥超高砼结构主塔及“中国结”安装技术 超高砼结构索塔采用液压爬模施工结形撑为钢结构“中国结”造型 p 通航孔桥施工关键技术 江海直达船航道桥超高钢索塔整体吊装技术 索塔为“海豚”型全钢结构; 主塔柱受力部分由下至上共分为 Z0Z12 十三个节段; 总高度约110m; Z0 节段高度均为3.5m，重约500吨， 单独安装; Z1Z12 节段整体吊装，重约2800吨。 首次实现钢索塔整体吊装施工 p 通航孔桥施工关键技术 江海直达船航道桥超高钢索塔整体吊装技术 p 通航孔桥施工关键技术 九洲航道桥钢混组合塔上塔柱整体竖转提升技术 九洲航道桥为港珠澳大桥三座通航孔桥之一，为双塔单索面钢混组合梁5跨连 续斜拉桥，设计主塔两座，高120米，为钢混组合“风帆”造型主塔。上塔柱 T4- T9节段为钢结构，长67.94米，重约1168吨。 p 通航孔桥施工关键技术 九洲航道桥钢混组合塔上塔柱整体竖转提升技术 受澳门机场122米航空限高影响，无法采用常规方案施工。故创造性地提出了上 塔柱整体竖转提升工艺，施工步骤分为两步利用浮吊将上塔柱整体吊装至桥 面横移滑道上；利用塔梁固结段T3梁面两侧提升吊架上的千斤顶提升上塔柱， 完成整体竖转 钢筋加工区 墩台预制台座 墩台存放台座 混凝土生产区 墩台出运坞坑 p 非通航孔桥施工关键技术 埋置式全预制桥梁墩台安装技术（干法、湿法） p 干法工艺之“大直径钢圆筒围堰”（构预制及运输） p 非通航孔桥施工关键技术 p 干法工艺之“大直径钢圆筒围堰” （安装工艺） 22m大直 径钢圆筒形 成围堰后进 行墩台吊装， 形成干作业 环境。 埋置式全预制桥梁墩台安装技术（干法、湿法） p 非通航孔桥施工关键技术 埋置式全预制桥梁墩台安装技术（干法、湿法） 经过多次优化，先后攻克了围堰拼装、下放、 封底、拔除等难题。 p 干法工艺之“双壁锁口无内支撑式钢围堰” 安装工艺） p 非通航孔桥施工关键技术 埋置式全预制桥梁墩台安装技术（干法、湿法） p 湿法工艺之“分离式胶囊柔性止水技术”（构件预制运输） 墩台预制采用大型全钢结构模板，由墩身和承台外模、 外模行走系统、承台和墩身底模、墩身内模、底模支 撑架、承台芯模、稳定防护装置、承台与墩身交接处 底模系统和剪力键系统等，采用液压顶推安装及调位 装置进行控制。 p 非通航孔桥施工关键技术 埋置式全预制桥梁墩台安装技术（干法、湿法） p 湿法工艺之“分离式胶囊柔性止水技术”（构件预制运输） 场内横纵移运轨道构件装船 移运台车 p 非通航孔桥施工关键技术 埋置式全预制桥梁墩台安装技术（干法、湿法） p 湿法工艺之“分离式胶囊柔性止水技术” 分离式胶囊柔性止水工艺除附着于预制承台之上的临时周转使用的围堰设施 外，承台本身施工不需要额外的围堰结构。 p 非通航孔桥施工关键技术 埋置式全预制桥梁墩台安装技术（干法、湿法） p 湿法工艺之“分离式胶囊柔性止水技术” 钢套箱止水设计 钢套箱与承台间采用双峰GINA带止水，双峰GINA止水带安装于套箱内壁设置 的环绕式牛腿上，连同钢套箱整体安装并锚固于预制承台顶面。 p 非通航孔桥施工关键技术 埋置式全预制桥梁墩台安装技术（干法、湿法） p 湿法工艺之“分离式胶囊柔性止水技术” 托盘及三维调节系统安装 p 非通航孔桥施工关键技术 埋置式全预制桥梁墩台安装技术（干法、湿法） p 湿法工艺之“分离式胶囊柔性止水技术” 墩台吊装 抽水并焊接定位剪力键，浇筑水速凝砂浆，初凝4h、终凝5h，强度达58.5MPa 检测项目质量指标实测值 初凝时间/hmin4 44 4 4 40 0 终凝时间/hmin5 54 4 5 50 0 自由膨胀/0 0 1 10 0. .1 1 抗压强度/MPa 1 10 0h h2 25 53 32 2. .2 2 1 1d d4 40 04 43 3. .7 7 2 2d d5 50 05 58 8. .5 5 p 非通航孔桥施工关键技术 埋置式全预制桥梁墩台安装技术（干法、湿法） p 湿法工艺之“分离式胶囊柔性止水技术” p 非通航孔桥施工关键技术 分节段预制墩身干接缝拼装接高新技术 包括通航孔桥桥墩在内的全桥桥墩均采用工程预制、现场安装。受制于预制、 吊装能力，墩身划分为23节，并通过预应力筋进行连接。墩身接缝采用干接缝 ，设置匹配的凸凹剪力键，接缝处涂抹满足技术要求的环氧树脂。预应力确定 采用全螺纹粗钢筋。由于受力所需及墩身断面限制，粗钢筋直径设计为75mm p 非通航孔桥施工关键技术 分节段预制墩身干接缝拼装接高新技术 p 精精轧轧螺螺纹纹钢钢筋筋 国 内 精 轧 螺 纹 钢 筋 最 大 直 径 为 50mm 国外DSI精轧螺纹钢筋最大直径为 75mm p 滚滚压压螺螺纹纹钢钢筋筋 国外FREYSSINET采用滚压螺纹钢 筋，直径系列较多。 国内成功研发了屈服强度达835MPa 以上级别的75直径高强螺纹粗钢筋 锚固体系。 通过止转螺母防止钢筋松脱 p 非通航孔桥施工关键技术 分节段预制墩身干接缝拼装接高新技术 p 非通航孔桥施工关键技术 分节段预制墩身干接缝拼装接高新技术 p 非通航孔桥施工关键技术 组合梁设计制造施工新技术 p 桥面板变截面跨中26cm，钢梁腹板处50cm，悬臂端22cm。 p 桥面板横桥向整体化、纵桥向分块预制，设湿接头。 p 剪力钉集束式钉群布置 p 桥面板控裂及耐久性措施横向采用部分预应力体系 墩顶负弯矩区布置纵向预应力 防腐蚀钢筋 p 非通航孔桥施工关键技术 组合梁设计制造施工新技术 n 钢主梁线性监控 n 钢主梁板单元制造 n 钢主梁组拼 n 钢主梁喷涂 p 非通航孔桥施工关键技术 组合梁设计制造施工新技术 n 组合梁桥面板湿接缝浇注 n 桥面板预制 n 桥面板存放 n 组合梁整孔组合 p 非通航孔桥施工关键技术 组合梁设计制造施工新技术 n 组合梁吊装 n 组合梁场内移运n 组合梁装船 n 组合梁运输 p 非通航孔桥施工关键技术 大跨度钢箱梁整孔制造与架设关键技术 钢箱梁制造国内首次引进“焊接机器人”、“数控折弯机”等先进的智能 化生产设备，建造了世界一流的板单元制造生产线，大幅度提升了钢箱梁生 产的车间化、机械化、自动化水平，缩短了制造周期。 p 深水区110m等跨钢箱连续梁制造 p 非通航孔桥施工关键技术 大跨度钢箱梁整孔制造与架设关键技术 n 变宽段钢箱梁吊装 n 长152.6m重4200t气田管线桥钢箱梁吊装 n 标准等宽段钢箱梁吊装 p 非通航孔桥施工关键技术 大规模钢桥面铺装方案选择及质量管理 参照香港钢桥面铺装经验，采用浇筑式MA体系，开展了试验研究，钢桥面 量大，质量是系统工程，有待检验。 人人工工岛岛及及沉沉管管隧隧道道关关键键技技术术 KEY TECHNOLOGY OF ARTIFICIAL ISLAND IMMERSED TUNNEL p 人工岛及沉管隧道关键技术 两岛面积约10万m2，离岸 20km，水深约10m，软土 层厚度2030m， 采用直 径22m钢圆筒插入不透水粘 土层形成止水型岛壁结构 ，回填砂形成陆域，实现 快速成岛； 人工岛概况 人工岛施工关键技术 p 钢圆筒插入不透水粘土 层形成止水型围护结构 ，回填砂形成陆域。 p 西人工岛61个大圆筒， 东岛59个钢圆筒； p 单个圆筒直径22.0m， 高40.5m49.5m，最大 入土深度达29m。 p 人工岛及沉管隧道关键技术 人工岛施工关键技术 降水联合堆载预压 塑料排水板 p 利用整岛止水条件，采用“局部开挖换填、插打塑料排水板、井点降水联 合堆载”的大超载比2.1预压进行岛内软基处理； p 将永久的抛石斜坡堤和临时钢圆筒结构相结合，海侧护坡结构采用局部开 挖换填挤密砂桩复合地基。 p 人工岛及沉管隧道关键技术 人工岛施工关键技术 p 实现了快速成岛； p 止水和围护结构一体； p 为软基处理提供了条件； p 实现了岛内、岛外同步施 工。 p 人工岛及沉管隧道关键技术 人工岛施工关键技术 l 钢圆筒制造 p 在上海振华重工制作 p 工厂化保证加工精度 p 人工岛及沉管隧道关键技术 人工岛施工关键技术 l 钢圆筒运输 p 7万吨级运输船运输 p 海上运输超过1600公里 p 人工岛及沉管隧道关键技术 人工岛施工关键技术 l 钢圆筒打设 p 8台600吨液压振动锤同步振沉圆筒 p 2011年5月15日西岛首个圆筒振沉 p 12月22日东岛最后一个圆筒振沉； p 2011年 “当年开工，当年成双岛” p 人工岛及沉管隧道关键技术 人工岛施工关键技术 l 副格打设 p 两圆筒间采用副格连接 p 副格采用弧形钢板 p 止水效果良好 p 人工岛及沉管隧道关键技术 人工岛施工关键技术 l 岛内软基处理 p 工后残余沉降控制在了30cm以内 p 土的力学性能大幅度提升。 p 人工岛及沉管隧道关键技术 人工岛施工关键技术 l 岛内建设 p 东西岛营地建成 p 岛上搅拌站建设投产 p 人工岛及沉管隧道关键技术 人工岛施工关键技术 西小岛基坑开挖及暗埋段施工 p 人工岛及沉管隧道关键技术 人工岛施工关键技术 西小岛基坑开挖及暗埋段施工 p 人工岛及沉管隧道关键技术 人工岛施工关键技术 岛壁结构施工 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 沉管基础 p 沿线基底位于不同地层且荷载差异 p 基础设计目标总沉降 15cm，差异沉降 2cm p 岛上段、岛头区、斜坡过渡段需进行地基处理 p 设计方案要利于施工过程质量控制，具备容错补救可行性 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 沉管基础 p研究并采用挤密砂桩柔性复合地基、高压旋喷半刚性复合地基、PHC 刚性桩复合地基，实现三种复合地基及天然砂基地基刚度的平顺过渡； p将重力式码头工程成熟的抛填块石强夯技术引入隧道基础，协调全 线基础刚度、降低清淤难度。 p采用先铺碎石基床，实现沉管竖向线形及平整度。 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 岛上敞开段地基加固降水联合超载预压 u降水联合超载预压 u开挖卸载 u振冲、碾密 u铺设碎石垫层 u施工敞开段结构 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 岛上沉管段高压旋喷复合地基 u 降水联合超载预压 u 开挖卸载 u 施工高压旋喷桩形成复合地基 u 铺设碎石垫层 u 安放沉管 岛上E1/E33部分沉管 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 过渡段一采用沉管挤密砂桩复合地基堆载预压 岛头过渡段沉管（E1E4S3/E33E30S3） 施工步骤 u 挤密砂桩 u 堆载预压 u 开挖卸载 u 碎石垫层 u 管节沉放 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 过渡段二采用高置换率挤密砂桩复合地基 过渡段沉管（E4S3E6S2） 施工步骤 u 挤密砂桩 u 基槽开挖 u 块石夯平 u 碎石垫层 u 管节沉放 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 n 基础施工 沉管基础施工质量是决定沉管隧道成败的关键。 沉管基础作业，主要关键工序包括 基槽粗挖、精挖；基槽清淤 ； 基础抛石夯平； 碎石基床铺设。 沉管隧道纵断面图 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 u 基槽精挖 u 开挖水深大（50m），开挖精 度要求高（-6040cm）； u 采用大型定深平挖抓斗和挖深 精度控制系统。 金雄 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 监控系统 耙管增长 专用吸头 u基槽清淤 沉管隧道横卧珠江口，存在回淤可 能 与荷兰公司联合研制专用清淤船 l 能够进行系统定位和测量，能 实时显示基槽槽底纵坡； l 可满足在不同类型基础面上 （块石、碎石、粘土等）进行清淤 施工。 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 u基础抛石夯平 抛石夯平作业水深大（46m），夯平 精度高（小于30cm）； 夯平要顺应基础坡度； 水下抛石、夯平工作量大； 专用溜管式抛夯一体船 l溜管定点定量抛石、定点夯平 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 u碎石基床铺设 u水深大（40m），整平精度要求高 （允许偏差40mm）； u整平质量关系到沉管标高、接头的 受力 最大纵坡坡度为 2.98； 整平工作量大（单节面积近1.5万m2） 研制国内第一艘平台式整平船； 自动抬升、皮带运输 、高精度声纳 测控三大系统，全部采用自动化控制。 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 浅坞区及一次舾装区 预制车间 混凝土生产区 深坞及二次舾装区 深坞沉箱坞门 n 沉管预制场 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 管节预制流程 绑扎底板钢筋绑扎侧墙钢筋 绑扎顶板钢筋钢筋笼移至 浇筑坑并安装模板进行混凝土 浇筑预制好的节段向前顶推 22.5m匹配预制下一节段 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 管节出坞流程 顶推完成关闭滑移坞门 灌水、起浮、移位排水、舾装 管节出坞 匹配浇筑管段连续浇筑连续顶推 p 人工岛及沉管隧道关键技术 流水化钢筋生产加工线； 大型自动化液压模板； 混凝土搅拌及供应系统； 混凝土温控及养护系统； 管节顶推系统。 u 预制生产线设备配置 沉管隧道关键技术 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 深浅坞是坞闸一起结构，是沉管出运通 道，兼作舾装区； 总面积6万m2，蓄水量146.5万m3 ； 浅坞门钢闸门采用三角钢桁架式结构； 深坞采用沉箱结构浮坞门； u 深浅坞 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 u 深浅坞 p 人工岛及沉管隧道关键技术 钢筋加工绑扎量大，精度高； 埋件数量多，预埋精度高； 共2条生产线，流水作业。 n 钢筋绑扎及预埋件安装 沉管隧道关键技术 p 人工岛及沉管隧道关键技术 n 液压模板 德国PREI设计，上海振华重工制造 管节一次性连续浇筑成型 外侧模不设拉杆，由反力墙进行支撑 沉管隧道关键技术 p 人工岛及沉管隧道关键技术 n 混凝土施工 混凝土拌制及供布料 混凝土全断面浇筑 沉管隧道关键技术 p 人工岛及沉管隧道关键技术 n 混凝土控裂 年平均温度23 入模控制25 以内 冰水混合物拌制混凝土 各环节全过程温控 养护棚进行混凝土养护 沉管隧道关键技术 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 n 管节顶推 单个节段重约9000t，标准 管节，重约7万吨； 四条顶推滑移轨道； 192台850t主动支撑千斤顶 （6台/节段/轨道），采用 三点支撑，超过16万t支撑 力； 128台40t顶推千斤顶，多 点连续同步顶推，5120t顶 推力； 8台50t导向千斤顶。 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 n 一次舾装及管节起浮横移 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 n安装共33个管节 n最深沉放水深约44m n最终接头设置于E29和E30之间 n 沉管安装 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 n 沉管出运 u 浮运采用6-8艘（总马力数超过30000Hp）大马力全回转拖轮； u 专用导航软件协调各拖轮； u 实施海上临时交通管制和护航 u 管节尺度大，数量多； u 外海浮运、水流、浪波条件复杂，拖航阻力大； u 浮运线路位于目前我国航运最繁忙的珠江口水域，多段航道交叉； u 沉管无动力、无舵效，航道窄、多拖轮协作操控难。 u 沉管需要在基槽内横拖。 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 n 气象窗口选择 u合作团队 国家海洋局海洋环境预报中心 u 技术手段 全球气象、波浪条件输入 四重区域嵌套预报模式 风云2号卫星提供实时气象数据 神威超级计算机进行模式解算 GFS全球预报场 n 水文气象窗口预报系统 西太平洋，东亚2615万Km2 中国南海338万Km2 伶仃洋13.4万Km2 四重预报区域嵌套 全球气象预报 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 n 气象窗口选择 预报中心 服务器 施工区水文气象 监测仪器 岛隧总营地 现场保障子系统 u 系统由三个子系统构成 水文气象观测 模式计算、后方保障 现场预报 u 所有数据实时在线分发 施工现场 北京 岛隧营地 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 n 沉管锚泊定位 u 管节断面巨大，受波浪、水流力大； u 流态多变，风浪、涌浪并存，对锚系威胁大； u 沉放驳与沉管组成多浮体柔性受力体系，动力 响应规律复杂。 进行了物模、数模试验 系泊系统优化布置 系泊系统受力（缆力、吊点力） 管节系泊、沉放过程中的动力响应 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 n 深水无人沉放对接系统 u 沉管在深水（44m）精确对 接难度大； u 管节对接精度要求高； u 国内首次采用水下无人对 接技术。 p 人工岛及沉管隧道关键技术 u 精确声纳测控系统 （与日本、挪威公司合作开发）； u 遥控遥测压载系统 （与德国公司合作开发）； u 数控拉合系统 （法国、瑞士公司合作开发） ； u 数字化集成控制系统 （自主开发）。 沉管隧道关键技术 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 u 精确声纳测控系统 采用声纳原理 没有水下线缆、安装便捷。 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 u 遥控遥测压载系统 在控制室内遥控，实现向管节压 载水箱内注水、排水，调节管节在水 中的负浮力和姿态。 压载水箱 压载水箱 p 人工岛及沉管隧道关键技术 u 数控拉合系统 管节顶面设2处拉合点，每个 拉能提供400吨拉合力； 两个管节拉合，使GINA止水 带初步压缩止水； 采用反勾结构，自动连接上 之后，启动千斤顶。 沉管隧道关键技术 p 人工岛及沉管隧道关键技术 u 数字集成化控制系统 包括监视、控制、测量三 部分； 管节内的所有系统均通过 主控室实现控制； 测量系统可以从主安装船 控制室被激活、校准。 数字集成 化控制系 统 监视 测量控制 沉管姿态、拉合遥控、 阀门启闭、水泵远程控 制、绞车远程控制 对接测控、流量监 控、远程监控、绞 车缆力显示 水泵水压遥测、水 位遥测 沉管隧道关键技术 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 u 精调千斤顶 由12台顶推千斤顶和10台限位千斤顶 组成，可以提供最大12000t顶推力。 p 人工岛及沉管隧道关键技术 沉管隧道关键技术 u 回填 p 人工岛及沉管隧道关键技术 感感谢谢聆聆听听 THANKS FOR LISTENING