港珠澳大橋隧道如何能做到120年滴水不漏？
港珠澳大橋（qiáo）隧道如何能做到（dào）120年滴水不漏？
2020-09-28 00:00:00 來（lái）源：建築工程魯班聯盟 點擊：6906
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水下40米的海（hǎi）底隧道
是如何做到“滴（dī）水（shuǐ）不漏”的？
➣ 創（chuàng）新複合地基
港珠澳大橋的地（dì）質環境是厚軟土地基，所（suǒ）以（yǐ）沉管基礎剛度協調及不均勻沉降控製非常困難，這個問題解決不好，隧道就有（yǒu）可能會漏（lòu）水（shuǐ）。
為了使沉（chén）降標（biāo）準達標，工程師在（zài）如何使軟土層變（biàn）硬上（shàng）做文（wén）章，經過無數次工法比選、理論計算和試驗（yàn）驗證，在40多米深的水下為沉管基床底（dǐ）部鋪上（shàng）2到3米的塊石並夯平，創造一種新的（de）複合地基，使沉管的（de）沉降值大大縮小（xiǎo），平均沉降值控製在10公分以內，而國外（wài）的同等數據是20公分左右（yòu）。
➣ 半剛性結（jié）構
自1928年人類工程史上修建第一條鋼筋混（hún）凝土沉管隧道以來，沉管（guǎn）製作的“工具（jù）箱”裏隻有剛性和柔性兩（liǎng）種方法。無論是選（xuǎn）擇哪種（zhǒng）結構，最終目的是為應對地基（jī）發生不均勻沉降（jiàng）時，最大程度減少對海底隧道的影（yǐng）響。但是（shì），港珠澳大（dà）橋島隧工程是世界上第一個也是唯一的深（shēn）埋沉管隧道，工程師們通過大量計算分析發現，在20多米（mǐ）的覆蓋層、超過傳統概（gài）念沉管5倍的荷載情況下，采用傳統的剛性或柔（róu）性結構體係（xì），沉（chén）管結構安全是得不到保（bǎo）障的。
工程創新性地（dì）提出半剛性結構（gòu）設想（xiǎng），是保留甚至強（qiáng）化串（chuàn）起小管節之間的鋼絞線，加強小管節之間的（de）連接，使180米長、由8個小節段連接而成的標（biāo）準（zhǔn）管節的變形（xíng）受到更（gèng）大的（de）約束，增強深埋（mái）沉管的（de）防錯位能力。
➣ 最佳配合比混凝土
從表麵（miàn）上看，混凝土配合比計算隻是水泥、砂子、石子（zǐ）、水這四（sì）種組成材（cái）料（liào）的用量（liàng）。實質上是根據組成材料的情況，確定滿足“強度、耐久性、施工性（xìng）、抗裂性”四項（xiàng）基本要求的三大參數：水灰比、單位用水（shuǐ）量和（hé）砂率（lǜ）。
為（wéi）了尋找這（zhè）個混（hún）凝土配（pèi）方（fāng），工程師們（men）通過不懈地摸索，在耗時（shí）近一年、用壞了4個混凝土攪拌機（jī）進行了海量的試驗後，基礎配方終於出爐。
又（yòu）經過上百次的試驗調整，開展（zhǎn）6次現場小尺（chǐ）寸模型試驗，2次足尺模型試驗，18個（gè）人工島沉箱混凝土驗證，最終配製出滿足沉管施工工藝性能要求，並具有低水化熱、低收縮（suō）的沉管施工混凝土配合比，提高了混凝土的抗裂性能，從而使沉管（guǎn）混（hún）凝土不（bú）出現裂縫具有可能性。
➣ 橡（xiàng）膠止水帶
沉管在預製過程中由工（gōng）廠化（huà）標準生產，分段澆築。同時，在每個管節之間，都有止水帶，止水帶之間（jiān）進行注漿，以防止江水滲漏。
沉管對接後沉管連接處有（yǒu）25厘米距離，這是兩節管段橡膠止水帶的‘夾縫’。整個過江段隧道僅有13條（tiáo）環向接縫，縱向無接縫，環向接縫（féng）均采用進口GINA止水帶進行水下壓接止水（shuǐ），水密性好，同時接頭內側采用可拆（chāi）卸式OMEGA止水帶作為二次防水保障措施。
兩節沉管拉合到一定程度後，膠圈（quān）形成了一個密（mì）封（fēng）的（de）狀態，這時候將兩（liǎng）個管節（jiē）封閉門（mén）之（zhī）間的水和空（kōng）氣抽掉，形成了一個（gè）真（zhēn）空的空腔，江水巨大的壓力將會推動待接沉管往前壓，使橡膠止水帶充分壓（yā）縮，從而（ér）完成了兩個沉管的對接。
➣ 156道工序管理
從一根（gēn）鋼筋、一（yī）方混凝土到一個180米長的巨型沉管，需要經（jīng）過鋼筋加工、鋼筋籠綁紮、混（hún）凝土澆築、管節（jiē）一（yī）次舾裝、深淺（qiǎn）塢蓄排水及（jí）管節起浮橫移等156道工序。每（měi）一道工序都關係著120年的使用壽命，每一個過程都充滿風（fēng）險，每一個環節都關乎（hū）產品質量。
為了讓每（měi）個崗位上的人員都有操作標準，項目總部和工區共同製（zhì）定出《港珠澳大橋島隧工程（chéng）沉管預製質量控製點管理》體係文件，文件（jiàn）包括6個大項、23個（gè）子項、116個（gè）小項。對所有工序全麵實行星級管理（lǐ），對每一個小項的質量（liàng）標準、質量控製（zhì）層級、檢查方式、檢查頻率、質（zhì）量控製（zhì）要點，質量缺陷處（chù）罰製度都（dōu）有著明確的標準。
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