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国际黄金水道桥梁使用异辛基膏体硅烷浸渍剂后的效果
发表日期:2015-11-28

国际黄金水道桥梁使用异辛基膏体硅烷浸渍剂后的效果
在西小岛施工现场,由十几个钢圆筒围成的宛若珍珠蚝贝般的西人工岛已雏形初露:40多米高的钢圆筒插入海底21米,顶部只有两米左右露出海面,钢圆筒之间用弧形钢板构成的副格封闭,大圆筒内以及副格封闭的钢筒之间装满了回填的砂土。据介绍,港珠澳大桥西人工岛共需振沉钢圆筒61个,分为西小岛和西大岛两部分。其中西小岛共需振沉钢圆筒17个,主要为了尽早形成封闭岛体,便于岛隧结合部施工,加快总体施工进度。西人工岛最高的钢圆筒也在7月13日顺利振沉,高度为46.5米,这标志着西人工岛施工中地质最复杂结构段的钢圆筒振沉顺利完成。截至8月11日,西人工岛已顺利振沉44个钢圆筒,伶仃洋的海面上,由44个大型钢圆筒组成的超过1000m的人工岛岸壁犹如海上钢铁长城般屹立在万顷碧波之中。

港珠澳大桥跨越了国际黄金水道——伶仃洋水域,航道跨距长达4100米。为了保持水域30万吨级的通航能力,一条世界上最长的沉管隧道将在伶仃洋下国际黄金水道桥梁使用异辛基膏体硅烷浸渍剂后的效果铺开。海底隧道最深处离海平面约45米。这样的设计既可实现珠江口东西两岸一桥飞架,又不影响30万吨级巨型船舶在珠江口自由通航、靠岸。建成后,行驶在大桥上的车辆从人工岛进入海底,穿过海底隧道,又从另一个人工岛钻出,重新驶上大桥。港珠澳隧道西人工岛总体面积为9.7969万平方米,大小与13个足球场相当。按照计划安排,10月中旬将完成西人工岛所有61个圆筒的振沉,实现西人工岛的快速成岛,并为后续岛上隧道暗埋段施工及首个沉管管节的沉放提供条件。
复杂的沉管隧道
在海底隧道施工方法上,目前较成熟的有“沉管式”与“盾构式”两种,都有各自的使用条件和风险。“沉管式”是先在海里挖一条沟,然后将钢筋水泥浇注的隧道管沉入海底的沟槽中。“盾构式”则是先在岸(岛)上施工竖井,作为出发段,再水平方向钻出一条海底隧道,理论上对海洋环境的破坏更小,但钻探设备一旦遇到硬石卡在海里,就得增修人工岛才能将其取出,这样可能会给海洋带来破坏。国际黄金水道桥梁使用异辛基膏体硅烷浸渍剂后的效果

隧道方面面临巨大的挑战。一是隧道基础软基的加固设计施工,如果出现较大工后不均匀沉降就会产生灾难性的后果;二是沉管的预制,如此规模的混凝土构件,质量控制尤其是裂缝控制是一个难题;三是沉管的运输、沉放安装、连接止水等,任何一个环节都不能出现问题。
“以前的隧道至少都能依托一个天然的固定端来建设。而港珠澳大桥的隧道的两端都是自由端,没有现成的固定端作为转换点,这是难度之一。而且隧道长,埋入深。以往的沉管隧道都是浅埋,埋入河床两三米就可以了。现在为了保障航道,沉管埋深达到了-43米。安放沉管的海上作业条件同样很苛刻。洋流、风向等都会对沉管安放产生影响,一个月内合适的作业时间也许是一次(两天),也许是两次。所以我们就尽量缩短人工岛的建设工期,为隧道沉管的安放施工争取更多的时间。” 岛隧工程项目设计负责人之一梁桁说。
沉管隧道管节采用节段式柔性管段,一个沉管的管节由8个节段组成,每个节段长22.5米,一个管节长180米,共33节。管节重约7万吨,难怪有人曾用“没有动力的航母”来形象地比喻管节的庞大,确实一点都不夸张。经过大量的考察与论证后,港珠澳大桥采用沉管隧道方案。沉管隧道的优点就是它能够把隧道长度和人工岛的规模控制在较小范围,显著减小人工岛的阻水率,另外沉管隧道的施工建设风险也相对较小。国际黄金水道桥梁使用异辛基膏体硅烷浸渍剂后的效果
梁桁为我们详细介绍了沉管的预制到浮运的全过程:“预制工厂就像一个二级船闸。管节是流水线标准化预制,每个节段在固定的台座上浇注、养护72小时之后,向前顶推,空出浇注台座,下一节段与刚顶出的节段相邻匹配预制。如此类推,直到完成全部8个节段浇注之后,整体推出浅坞,进行水箱、钢封门以及临时预应力拉索等一次舾装,然后关闭浅坞与预制厂之间的滑动坞门,浅坞灌水,管节浮起,移到深坞,把水位降到与海平面持平的位置,完成二次舾装,最后打开深坞门,把沉管拖出,浮运到沉放现场。”
正在建设中的沉管预制厂位于珠海桂山岛,这是我国首次实施管节工厂化预制。管节预制采用工厂化方案有很多优点:工厂建设工期短,能在开工后一年即投产;可连续预制,能满足工期要求;工厂流水线作业质量可控,为达到耐久性要求提供了保障。沉管预制厂内设置了两条管段生产线,一套模板一个亿,全部是标准化构件,有着严格的精度要求。平均每月可以生产一个管节,场内可贮存6个管节。
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