A. 港珠澳大桥第十六节沉管什么时候按装
据有关报道2015年4月13日上午7时30分,港珠澳大桥海底隧道E16沉管精确完成水力压接。这是中交港珠澳大桥岛隧工程建设团队继3月26日实现E15沉管对接之后,历史性地在半个月内完成了又一节沉管的安装。目前,建成隧道的总长已达2745米。
港珠澳大桥沉管隧道全长5664米,由33节巨型沉管对接而成。E16沉管位于伶仃航道和龙鼓西航道之间,属于典型的深水、深槽、航道区管节,作业条件和水文环境与E15沉管相似,极易受到深槽紊流和泥沙突淤的影响。
B. 沉管隧道的沉管隧道施工技术
1.基糟开挖:可选用戽斗式挖泥机、带切泥头的吸泥机或挖泥机、带爪斗的起重机等设备。切泥头挖泥机是对要浚挖的泥土进行混搅成浆后吸走。如使用浮放管路排泥时,这种挖泥机的垂直运输和水平运输都是封闭的,对环境的影响就比较小。戽斗式挖泥机、带抓斗的起重机在垂直运输泥土时,以及当泥土卸进驳船中供水平运走时产生的溢出都会对环境造成污染。
2、基础施工:现有3种不同的基础,欧洲普遍使用喷砂和注砂基础,美国普遍使用样板刮平的砾石基础。
(1)样板刮平的砾石基础:一般用于北美的钢壳管段隧道。地槽挖好后,接着便在地槽底上铺一层粗砂或砾石。砾石和砂的粒度级配必须与水力条件相适应。这层厚度约0.7m。砾石基础的刮平度要求为±3cm,这取决于当地条件、砂或砾石的级配以及使用的设备。刮平是用一块样板来进行的,样板从滑架上的绞盘车悬挂下来,滑架沿支承在两个浮筒上的轨道移动。这套设备锚定在要刮平处的水面上,样板的悬挂高度可以调节,以补偿潮汛水位的变化。也可采用按半潜水的原则制成的特殊设备。这种方法允许样板直接连到锚墩上。
(2)喷砂基础:建造杉基础的第一个系统用的是C&N法(Christiani&Nielson法),即使用在隧道管段上滚动的钢门架,与门架相连的3根毗邻的管子,这3根管子被引入到隧道管段底部与地槽之间的空间。最大的管子在中间,通过这根管子,砂水混合物被泵送到隧道管段下面。位于大管子两侧的两根管子又将水吸回去,从而形成一种流动作用,使砂在隧道管段下面以一种良好的限定和良好的控制的型样沉淀下来。门架位于隧道管段上面,并可使管子绕垂直轴转动,这样就可以达到隧道管段下面的整个空间以便移动管子。砂的平均粒径约为0.5mm。砂水混合物的浓度和排出速度与喷出形成的砂饼的直径有直接关系,必须很好地控制。
(3)注砂基础:这种方法像喷砂法一样把砂水混合物泵送到管段下面的空间里。只不过不是使用可移动的门架系统,而是在隧道管段底板上开许多孔口,这些孔口在管段里面相连。当管道从岸上经过隧道通到这些孔口处进行充填砂基时,不会影响航运。砂水混合物通过在隧道管段内的孔口泵泵出,去填充隧道管段下面的空间,直到砂堆接触到隧道管段的底部为止。这样在隧道管段下面形成一个扩大的砂饼。砂饼内部的水压超过了预先指定的最大值时,打开下一个孔口,同时将前一个孔口关闭。这种方法速度快,能在24小时内填满一个隧道管段下面的整个空间,这样就能避免管段放置后产生淤积的危险。
3、管段制作:
(1)管节的制作:管节制作是大型沉管隧道的主要工序,它的工期和质量不仅直接影响沉管的浮运和沉放,而且关系到隧道运营的成败。制作工艺的关键技术是控制砼的容量和管节(结构)尺寸精度,以及控制钢筋砼解决够的裂缝,以实现结构的自身防水。
(2)制造管段的场地:对钢壳式管段,在隧址附近的船坞制作,然后拖到隧道施工现场附近进行舣装,再拖至施工现场灌注镇载砼。对砼管段,在隧址附近的干船坞中浇制砼管段,管段造好后浮运至施工现场沉放。在丹麦和瑞典的斯热桑得隧道在干船坞里还建造有一条砼管节生产的流水线的工厂,管造好后在干船坞里连接成管段。
4、接头的设计及处理技术:接头设计和处理技术是沉管隧道的关键技术之一。接头的设计应能承受温度变化、地震力以及其他作用,并保证具有良好的水密性。沉管隧道的每一个管段都是一个预制件,在管段之间和管段与通风塔之间存在接头。接头有2种形式:刚性接头,接头具有与其连接管段相似的断面刚度和强度;柔性接头,接头允许在3个主轴方向上有相对位移。在某些情况下,沉管隧道的所有接头都采用同一种形式,在另外一些情况下,两种形式都可能采用。接头的位置、间距和形式应按照土壤条件、基础形式、抗震以及可加工性俩决定。同时,还应考虑接头的强度、变形特性、防水、材料以及细部构造。
C. 海底隧道防水工程可以用什么样的防水涂料
海底隧道需要考虑通车压力、海浪冲击、海水腐蚀以及水下高水压等诸多防水高要求,需要经过实地论证方可选择合适的防水涂料。
参考:港珠澳大桥海底隧道采用聚脲防腐防水材料。
聚脲施工材料可以在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型,具有良好的粘接力、稳定性,且原形再现性好,涂层连续、致密,无接缝。
撒贝宁和尼格买提曾在一期节目中,以聚脲和铁皮为实验对象做防水实验。铁皮船在尖嘴锤的攻击之下,根本撑不到30秒;然而镶嵌聚脲材料的船,在砸破的一瞬间会有水涌进来,然后迅速恢复,给维修人员争取了很多的时间。
当我们讨论一个材料的弹性的时候,有两个物理量:一是多大的拉力以后,材料还能恢复自己的形状;另一个是材料多大的形变之后,还能恢复自己的形状。沉管接口所使用的聚脲材料,只考虑其弹性形变范围的话,远远大于铁、铝等金属材料,因此给它造成相当大的创口之后,因其弹性形变范围,而能恢复弹性,恢复到原来的形状。虽然恢复到原来的形状,实际上创口还在,但是由于水是极性非常大的材料,而高分子聚脲材料本身里面有很多氢键。因此即使它有创口,但基本上到毫米以下的时候,水可能还是进不来,给维修争取了应急时间。
聚脲目前普遍应用在建筑物防水、桥梁防腐、警用装备防护等领域。在港珠澳大桥建设中,聚脲施工材料主要用在沉管隧道接缝处,以其优异的拉伸性来适应管道的伸缩变形,用于防水和海洋腐蚀。
答案来源:大学士涂料频道
D. 沉管法的优点
采用沉管法施工的水下段隧道,比用盾构法施工具有较多优点。主要有:
①容易保证隧道施工质量。因管段为预制,混凝土施工质量高,易于做好防水措施;管段较长,接缝很少,漏水机会大为减少,而且采用水力压接法可以实现接缝不漏水。
②工程造价较低。因水下挖土单价比河底下挖土低;管段的整体制作,浮运费用比制造、运送大量的管片低得多;又因接缝少而使隧道每米单价降低;再因隧道顶部覆盖层厚度可以很小,隧道长度可缩短很多,工程总价大为降低。
③在隧道现场的施工期短。因预制管段(包括修筑临时干坞)等大量工作均不在现场进行。
④操作条件好、施工安全。因除极少量水下作业外,基本上无地下作业,更不用气压作业。
⑤适用水深范围较大。因大多作业在水上操作,水下作业极少,故几乎不受水深限制,如以潜水作业实用深度范围,则可达70米。
⑥断面形状、大小可自由选择,断面空间可充分利用。大型的矩形断面的管段可容纳4~8车道,而盾构法施工的圆形断面利用率不高,且只能设双车道。
E. 目前世界上最长的海底沉管隧道是叫什么
港珠澳大桥海底隧道。
港珠澳大桥海底隧道全长5.6公里,是世界最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道,也是我国第一条外海沉管隧道。海底部分约5664米,由33节巨型沉管和1个合龙段最终接头组成,最大安装水深超过40米。
港珠澳大桥于2017年7月7日实现主体工程全线贯通;于2018年2月6日完成主体工程验收;同年10月24日上午9时开通运营。
(5)巨型沉管比什么还防水扩展阅读
港珠澳大桥香港连接线西起大屿山岛散石湾,向东经沙螺湾水道至赤鱲角岛屿南部,再向北经观景山,沿赤鱲角东岸线至香港口岸人工岛。
珠海连接线东起珠海澳门口岸人工岛,向西依次经过拱北湾西南部海域、陆地茂盛围边境特别管理区、前山河、白面将军山,至拱湾港东北部;澳门连接线起于珠海澳门人工岛,经友谊圆形地至填海新区。
F. 全是水的海底隧道是怎么修建的
目前,海底隧道的修建主要有三种方法。
所谓海底隧道,就是指在海峡海湾或者河口之处的海底下,建造出一条能够沟通陆地运输的交通管道。而修建海底隧道的方法,主要有钻爆法、沉管法、掘进机法和盾构法4种。其中,钻爆法是指通过钻孔装炸药来进行爆破,然后将整个断面分步开挖,并加以修筑,最终做成设计好的造型。
三、沉管法,这种方法就更上面两种不太一样了,这种方法是先把预制好的若干个混凝土管道运输到海面上,然后向下沉入已经疏通好的基槽内,沉入之后,管段之间进行防水处理,然后拆除管段两端的封墙,这样就成了一个整体的隧道。这种隧道跟我们想象中的海底隧道比较像,只不过上面是不透明的混凝土,还有块石覆盖,我们无法欣赏到海底的风光。港珠澳大桥使用的就是这种沉管法,使用了33节巨型沉管和1个合龙段接头,每节沉管长180米,宽38米,高11米,重达7万吨!
G. 港珠澳大桥隧道那么大,是如何保证滴水不漏的呢
全世界任何一个隧道设计师都明白,建造100%水密的隧道意味着什么样的挑战。一位欧洲著名岛隧专家曾说,全世界的节段式沉管漏水率平均值为10%左右,目前尚没有沉管隧道100%不漏水的纪录。
然而,“奇迹”在港珠澳大桥沉管隧道中出现了:这条5.6公里的海底隧道,在攻破重重技术难关之后,保证了40米水压下的“滴水不漏”,打破了世界记录。
156道工序管理
从一根钢筋、一方混凝土到一个180米长的巨型沉管,需要经过钢筋加工、钢筋笼绑扎、混凝土浇筑、管节一次舾装、深浅坞蓄排水及管节起浮横移等156道工序。每一道工序都关系着120年的使用寿命,每一个过程都充满风险,每一个环节都关乎产品质量。
为了让每个岗位上的人员都有操作标准,项目总部和工区共同制定出《港珠澳大桥岛隧工程沉管预制质量控制点管理》体系文件,文件包括6个大项、23个子项、116个小项。 对所有工序全面实行星级管理,对每一个小项的质量标准、质量控制层级、检查方式、检查频率、质量控制要点,质量缺陷处罚制度都有着明确的标准。
H. 港珠澳大桥海底沉管隧道建设如何处理客观规律与主观能动性的
近期,正在建设的超级工程港珠澳大桥迎来重大节点,经过25个小时的浮运安装,海底隧道的最后一节巨型沉管E30成功安装。
至此,港珠澳大桥海底隧道33节沉管全部安装完毕,已建隧道总长达到5652米,距最终合龙仅差12米。
在3月6日早上,E30由13艘大马力拖轮、10艘海事警戒船护卫,在安装船队拖带下驶往13公里外的施工海域,经过7个小时的海上浮运安全抵达系泊区。
随后快速完成系泊转换、舾装件拆除、拉合系统安装等各项工作,在对现场海况、基床回淤、人员状态、船机设备等条件进行再次确认后,进行灌水下沉施工。
E30按照每分钟30厘米的速度匀速下沉,为了精确控制下沉中的姿态,每下沉5到20米就停下,通过沉管内和安装船上的检测系统获取实时数据,随时调整沉管下沉姿态。
经多轮复核、调整,今天早上8点半,E30沉管在海平面以下30米处与已建成隧道精准对接,轴线、纵坡、艏尾高差等各项关键指标均满足设计标准。
I. 港珠澳大桥建设者体现了什么精神
港珠澳大桥建设者体现了他们对职业的敬业,对工作的负责与坚持不懈,无所畏惧精神。彰显了中华民族追求卓越的工匠精神。据悉,大桥全长55公里,有15公里为全钢结构钢箱梁,海底沉管隧道长6.7公里,最深处在海底48米,创造了多项“世界第一”。
其深水无人对接的公路沉管隧道,沉管在海平面以下13米至48米不等的海底无人对接,对接误差必须控制在2厘米以内,差之毫厘,谬之千里,大桥每一个节点的进展、每一次攻关、每一次创新,都蕴含着可经受历史考验的中国工匠精神。
感悟分析
他们追求卓越、力求完美,将港珠澳大桥打造成为世纪工程、景观地标的共同追求,正是他们的默默付出,让港珠澳大桥从图纸变成了实体,成就了港珠澳大桥这个中国桥梁界的丰碑和旗帜。
港珠澳大桥,体现出中华民族迎难而上的奋斗精神。在工程建设上,港珠澳大桥采用了世界上首创的深插式钢圆筒快速成岛技术,用120个巨型钢筒直接固定在海床上插入到海底,然后在中间填土形成人工岛,每个圆钢筒的直径22.5米,几乎和篮球场一样大,高度55米,相当于18层楼的高度。
由33节巨型沉管组成的沉管隧道是目前世界最长的海底深埋沉管隧道,在深达40米的水下,每一次沉管对接犹如“海底穿针”;受基槽异常回淤影响,E15节在安装过程中经历三次浮运两次返航;同时建设者们还要面对高温、高湿、高盐的恶劣环境,建设难度之大可想而知。
面对诸多世界级难题,中国建设者勇于挑战、攻坚克难,自主研发、创新实践,以“走钢丝”的慎重和专注,经受了无数没有先例的考验,取得了一系列技术突破,获得1000多项专利,交出了出乎国内外专家预料的答卷,也充分体现出中华民族在改革开放40年历程中逢山开路、遇水搭桥的奋斗精神,港珠澳大桥,展示了中华儿女甘于奉献的敬业精神。
J. 世界上最长的海底沉管隧道是什么
截止2021年2月24日,世界上最长的海底沉管隧道是“港珠澳大桥海底隧道”。
港珠澳大桥海底隧道全长5.6公里,现为全世界最长的沉管隧道以及世界跨海距离最长的桥隧组合公路。也是中国第一条外海沉管隧道。海底部分约5664米,由33节巨型沉管和1个合龙段最终接头组成,最大安装水深超过40米。
2017年7月7日,港珠澳大桥主体工程迎来了全线贯通的历史时刻。继2016年9月主体桥梁贯通后,港珠澳大桥海底隧道也于当天顺利贯通,年底港珠澳大桥将具备通车条件,从香港到珠海、澳门陆路车程由3.5小时缩短为半小时。
(10)巨型沉管比什么还防水扩展阅读:
港珠澳大桥海底隧道东西岛头的隧道预埋段和每节排水量达8万吨的33节预制沉管以及长约12米重达6500吨的“最终接头”拼接而成,全长约6.7公里。
港珠澳大桥,整个大桥造价超过720亿元人民币,由中央及粤港澳三地府共同出资兴建,计划收费50年,设计使用寿命120年,建成后可抗8级地震。
港珠澳大桥管理局由香港特别行政区政府、广东省人民政府和澳门特别行政区政府举办的事业单位,主要承担大桥主体部分的建设、运营、维护和管理的组织实施等工作。
国家级建设港珠澳大桥创造外海筑岛的“中国速度”,使用221天完成两人工岛筑岛的世界工程记录,缩短工期超过2年,并实现了绿色施工,又形容大桥是“中国乃至当今世界规模最大、标准最高、最具挑战性的跨海桥梁工程,被誉为桥梁界的“珠穆朗玛峰”。
参考资料来源:网络-港珠澳大桥海底隧道