港珠澳大桥:集“桥、岛、隧”于一体的超级工程
港珠澳大桥:集“桥、岛、隧”于一体的超级工程
港珠澳大桥是连接香港、珠海和澳门的超大型跨海通道工程,全长55公里,集桥、岛、隧于一体,是世界最长的跨海大桥。大桥的建设攻克了众多世界级技术难题,创造了多项世界纪录,展现了中国在桥梁建设领域的最高水平。
工程概况
港珠澳大桥东连香港,西接珠海、澳门,总长55公里,包括海中桥隧主体工程、三地口岸、三地连接线三部分。其中海中桥隧主体工程(粤港分界线至珠海和澳门口岸段)是港珠澳大桥主体工程,长约29.6公里,是集“桥、岛、隧”为一体的超大型综合集群跨海通道,是国家高速公路网规划中珠江三角洲地区环线的组成部分,是跨越伶仃洋海域关键性工程,是具有国家战略意义的世界级跨海通道,由粤港澳三地共同建设。
港珠澳大桥主体工程采用双向六车道高速公路技术标准,设计速度100公里/小时,设计使用寿命120年。为满足预留航道要求港珠澳大桥主体工程采用桥隧组合方案,穿越伶仃西航道和铜鼓航道段约6.7公里采用隧道方案,预制沉管段长5.664公里,为实现桥隧转换和设置通风井,主体工程隧道两端各设置一个海中人工岛,其余路段约22.9公里采用桥梁方案。
岛隧工程是港珠澳大桥的控制性工程,是主体工程的重要组成部分,主要由沉管隧道、东人工岛、西人工岛三大部分组成,起于伶仃洋粤港分界线(里程K5+972.454),穿越珠江口铜鼓航道、伶仃西航道,止于西人工岛结合部非通航孔桥西端(里程K13+413),全长7440.546米。其中隧道长6704米(沉管段长5664米,岛上段长1040米)。东、西人工岛长度均为625米,东人工岛结合部非通航桥长385米,西人工岛结合部非通航桥长249米。
工程于2010年12月开工建设,2023年4月通过国家竣工验收,总投资约178亿元。
科技创新与新技术应用
首创深插式大直径钢圆筒快速筑岛技术,采用 120个22米 直径、高40~50米 钢圆筒,仅221天筑成两个约10万平方米 海上人工岛,较原设计方案节约工期两年半,减少泥沙开挖量近千万立方米。
研发“复合地基+组合基床”隧道基础新结构,解决了近6公里深厚软土地基不均匀沉降的世界难题,实现了隧道基础刚度平顺过渡。开发深水基础精细化施工成套装备,建立了基础施工监控体系,有效控制了隧道工后沉降及差异沉降。
发明设置适度永久预应力的半刚性沉管新结构,研发了沉管结构部分无粘结永久预应力和剪力键超限保护“记忆支座”等关键技术,有效控制了接头张开量,提高了接头抗力和管节水密性,破解了深埋沉管难题,拓宽了沉管隧道的应用范围。
国内首次采用“工厂法”预制沉管,研发全液压模板系统、全断面浇筑及控裂技术、8万吨级同步顶推系统等先进技术和装备,有效保障了沉管预制品质,55个月完成了33节沉管预制任务。
创新免精调无潜水作业对接沉管安装技术,研发智能化保障、控制、作业等14套系统,实现了工程环境可知、可控,海底施工可“视”、可测,水下作业无人化,实现了超40米深海底8万吨沉管的精准对接,形成了具有自主知识产权的外海沉管安装成套技术与装备,4年圆满完成了33节沉管安装。
发明整体式主动止水最终接头新技术,创新提出可折叠主动止水的理念,攻克了钢壳混凝土结构体系、止水与折叠构造、合龙口形态控制等关键技术,创造了1天完成隧道合龙,贯通精度达毫米级的工程记录,解决了复杂海洋环境下深水沉管隧道快速贯通难题,实现了沉管隧道合龙方式的重大突破。
获奖单位
- 中国交通建设股份有限公司
- 港珠澳大桥管理局
- 中交公路规划设计院有限公司
- 中交第四航务工程勘察设计院有限公司
- 上海市隧道工程轨道交通设计研究院
- 中交第一航务工程局有限公司
- 中交第二航务工程局有限公司
- 中交第三航务工程局有限公司
- 中交第四航务工程局有限公司
- 中交广州航道局有限公司
推荐单位
- 中国交通建设集团有限公司