港珠澳大橋珠海連接線主體工程全線貫通，施工難度世界最大
2017-04-11
（原標(biāo)題：港珠澳大橋珠海連接線主體工程全線貫通，施工難度世界最大）
央視新聞客戶端4月10日消息，關(guān)注港珠澳大橋建設(shè)的最新進(jìn)展。今天，港珠澳大橋珠海連接線最后一項(xiàng)控制性工程，拱北隧道全隧貫通，這也標(biāo)志著港珠澳大橋珠海連接線主體工程實(shí)現(xiàn)全線貫通。
港珠澳大橋向西經(jīng)過(guò)珠澳口岸人工島后，由拱北灣大橋及人工島銜接，然后鉆入地下，穿過(guò)拱北口岸，再接前山河特大橋，穿越將軍山，沿南琴路兩側(cè)西行至洪灣，接入國(guó)家高速公路網(wǎng)。這一段被稱為港珠澳大橋的珠海連接線，全長(zhǎng)13.4公里，采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)。
央視記者張雷：我現(xiàn)在所在的這個(gè)位置就是港珠澳大橋珠海連接線的拱北隧道內(nèi)，我們看我身后這個(gè)地方就是拱北隧道的貫通點(diǎn)。現(xiàn)在這個(gè)貫通點(diǎn)的前后都已經(jīng)完全的打通了，并且它的左右也已經(jīng)開(kāi)挖到了最大斷面面積，這也標(biāo)志著整個(gè)拱北隧道現(xiàn)在已經(jīng)全隧貫通了。
拱北隧道全長(zhǎng)2741米，由海域人工島明挖段、口岸暗挖段以及陸域明挖段三種不同結(jié)構(gòu)的隧道連接而成。最終的貫通點(diǎn)位于口岸暗挖段，地處類似泥潭一樣的高富水地質(zhì)結(jié)構(gòu)區(qū)，同時(shí)，下穿日均人流量超30萬(wàn)人次的我國(guó)最大出入境口岸拱北口岸，讓其成為當(dāng)今世界上最復(fù)雜的公路隧道工程之一。
中鐵十八局副總工程師港珠澳大橋拱北隧道項(xiàng)目指揮長(zhǎng)潘建立：應(yīng)該說(shuō)是對(duì)暗挖隧道來(lái)講是地地質(zhì)最復(fù)雜的。雙向六車道雙層隧道，斷面達(dá)到345平米，應(yīng)該說(shuō)是世界上斷面最大的公路隧道。
根據(jù)施工進(jìn)度，隧道貫通后將在今年年底前具備通車條件。
世界級(jí)難度：人造凍土暗挖隧道
拱北隧道被稱為世界上施工難度最大的隧道工程，尤其是暗挖段，雖然長(zhǎng)度僅為255米，兩三分種就可以走完全程，但卻創(chuàng)造了多項(xiàng)新的記錄。下面就跟隨央視記者的鏡頭一起去看看剛剛貫通的拱北隧道。
拱北隧道地質(zhì)結(jié)構(gòu)屬于珠三角地區(qū)典型的海陸交互沉積地層，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是要在一片沙土淤泥之中暗挖一個(gè)隧道。為了解決這一難題，工程人員通過(guò)冷凍技術(shù)來(lái)人造凍土層實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)施工。
中鐵十八局副總工程師港珠澳大橋拱北隧道項(xiàng)目指揮長(zhǎng)潘建立：就是一層淤泥，一層淤泥，一層沙土，我們叫“漢堡包地層”。支穩(wěn)能力基本上是沒(méi)有。
為了達(dá)到施工基礎(chǔ)條件，工程人員利用36根直徑1.62米，長(zhǎng)255米，具有冷凍功能的特殊鋼管先行搭建出隧道結(jié)構(gòu)，將富水地質(zhì)土層人工變?yōu)榫邆涫┕l件的凍土層。
中鐵十八局副總工程師港珠澳大橋拱北隧道項(xiàng)目指揮長(zhǎng)潘建立：水平凍結(jié)，整個(gè)暗挖隧道這個(gè)區(qū)域凍成了一個(gè)大冰桶，在大冰桶和大管幕的這種綜合的圍幕作用下，我們采用這種多層，多部開(kāi)挖，才把這個(gè)隧道順利的開(kāi)挖完成。
區(qū)別于傳統(tǒng)凍結(jié)工法，拱北隧道暗挖段將凍結(jié)管路布置在管幕頂管內(nèi)，冷源通過(guò)頂管傳遞給土體，最終將頂管間土體形成凍土，利用管幕和凍土將隧道完全封閉，從而在開(kāi)挖期間阻止隧道外側(cè)水土進(jìn)入隧道。
中鐵十八局副總工程師港珠澳大橋拱北隧道項(xiàng)目指揮長(zhǎng)潘建立：水的問(wèn)題是我們暗挖隧道致命的問(wèn)題，應(yīng)該說(shuō)隧道整個(gè)都是在地下水位以下，所以說(shuō)它水是無(wú)限補(bǔ)給的，所以必須想辦法把水堵在咱們隧道開(kāi)挖輪廓線以外。
暗挖段隧道雖然長(zhǎng)度僅為255米，但19米寬，21米高，開(kāi)挖輪廓面積達(dá)336.8平方米的體量，讓其成為當(dāng)今世界上首座采用管幕凍結(jié)法施工的世界最大斷面公路隧道。
記者獨(dú)家探訪隧道凍結(jié)管幕
管幕凍結(jié)工程是拱北隧道暗挖段的基礎(chǔ)，通俗地說(shuō)就是利用特殊鋼管先行搭建出隧道的結(jié)構(gòu)，然后經(jīng)過(guò)冷凍降溫將隧道周圍的土體凍結(jié)后再進(jìn)行施工。那這些管幕到底是什么樣的呢央視記者在隧道打通前進(jìn)入到了施工現(xiàn)場(chǎng)，一起去看一下。
如果把管幕工程比作搭建人身體的骨骼，那么凍結(jié)工程就是利用冷卻鹽水管道，通過(guò)循環(huán)低溫鹽水在骨骼上塑造血肉，最終形成完整的“人體”。
拱北隧道暗挖段在拱北口岸地下完成了一個(gè)高23米，寬20米，厚2.6米，縱向長(zhǎng)度255米的一個(gè)大“冰桶”。
央視記者張雷：對(duì)于拱北隧道暗挖斷而言，核心中的核心就是通過(guò)管幕制造了人工凍土。我們看我身后就是其中的一個(gè)管幕，這里面源源不斷地輸送著冷源，為我們整個(gè)拱北隧道暗挖斷提供者結(jié)構(gòu)的支撐。
單根管幕直徑1.62米，平均長(zhǎng)度225米，36根頂管將隧道主體結(jié)構(gòu)固定，進(jìn)入管幕內(nèi)，狹小的空間只準(zhǔn)許一個(gè)人爬行前進(jìn)。
央視記者張雷：剛剛我是鉆過(guò)來(lái)，大家可以看到這里的空間非常狹小，也就是一個(gè)人的空間。大家從環(huán)境可以看到這里面全都是冰，這里面的溫度是保持在零下十五度左右，這也是為了更好地將拱北隧道暗挖段變成一個(gè)常年的冷柜。
記者發(fā)現(xiàn)，在管幕的每根頂管里面都布置了這樣的冷卻管，冷卻管循環(huán)輸送零下24度的低溫鹽水，把土體的熱量帶走，這樣就在隧道外側(cè)一周形成堅(jiān)硬的凍土。無(wú)論外部是多高溫，頂管內(nèi)部必須保持“冰天雪地”，平均為零下十七八攝氏度，最低接近零下20攝氏度。
港珠澳大橋拱北隧道項(xiàng)目工程師李剛：如果溫度過(guò)高的話，那就是凍土厚度不夠，咱們這個(gè)水壓力如果過(guò)大的話，它就會(huì)擊穿這個(gè)凍土厚度，這樣就會(huì)引起這個(gè)地表失水，引起這個(gè)口岸內(nèi)的沉降。
因此，這些管幕就形成一個(gè)凍結(jié)圈，把高含水量的土層緊緊地固定在一起。
有驚無(wú)險(xiǎn)拱北口岸下的繡花工程
港珠澳大橋拱北隧道2012年施工建設(shè)，整個(gè)工程并非一帆風(fēng)順，在施工過(guò)程中曾發(fā)生過(guò)透水的險(xiǎn)情。工程人員說(shuō)，港珠澳大橋拱北隧道由于地處人流密集的通關(guān)口岸，整個(gè)隧道的挖掘就像繡花一樣。
2013年4月，在工作井的開(kāi)挖過(guò)程中，受海水潮汐的影響，隧道內(nèi)壓力過(guò)大，險(xiǎn)情出現(xiàn)了。
中鐵十八局集團(tuán)港珠澳大橋拱北隧道項(xiàng)目總工程師馬勝利：當(dāng)時(shí)透水之后一小時(shí)達(dá)到了將近400方，兩個(gè)小時(shí)口岸里面就有反應(yīng)，就下沉了20多公分，當(dāng)時(shí)感覺(jué)天都要塌下來(lái)了。
中鐵十八局副總工程師港珠澳大橋拱北隧道項(xiàng)目指揮長(zhǎng)潘建立：當(dāng)時(shí)情況是比較危急的，如果不在短時(shí)間內(nèi)把這個(gè)水堵住的話，肯定會(huì)影響咱們口岸里邊的建筑物的地面沉降和建筑的安全。
一天一夜的搶險(xiǎn)，透水堵住了。在拱北隧道暗挖段的施工初期，像這樣的吐水一共發(fā)生過(guò)三四次。
中鐵十八局副總工程師港珠澳大橋拱北隧道項(xiàng)目指揮長(zhǎng)潘建立：它不是畫(huà)圖，不是說(shuō)你設(shè)計(jì)出來(lái)我就能做出來(lái)的，這難度是史無(wú)前例的。
隧道21米的高度，相當(dāng)于七八層樓那么高，再加上19米的寬度，整個(gè)隧道的開(kāi)挖面積達(dá)到了336平方米，接近一個(gè)籃球場(chǎng)的大校除了地下水的難題以外，超大斷面也讓這個(gè)當(dāng)今世界上最大斷面公路隧道的施工難度成倍增加。
中鐵十八局副總工程師港珠澳大橋拱北隧道項(xiàng)目指揮長(zhǎng)潘建立：大斷面隧道施工，就是容易引起這個(gè)變形、坍塌。
為了解決超大斷面給施工帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，工程人員將隧道整體分解成上下五層，共十四個(gè)小洞，在交叉向前挖掘推進(jìn)的同時(shí)，用鋼筋混凝土依次支撐每一個(gè)小洞，最大限度地增加了隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
（原題為《港珠澳大橋珠海連接線主體工程全線貫通》）(原標(biāo)題：港珠澳大橋珠海連接線主體工程全線貫通，施工難度世界最大)
本文來(lái)源：澎湃新聞網(wǎng)
