港珠澳大橋島隧工程將於2月6日進行交工驗收。（記者方俊明攝）
【文匯網訊】（香港文匯網記者 方俊明 珠海報道）港珠澳大橋建設再迎來突破性進展，大橋島隧工程目前已全面完工，2月6日將進行交工驗收。記者27日從港珠澳大橋島隧工程項目施工部門獲悉，島隧工程實現八大創新或突破，包括首創了半剛性沉管新結構、曲線段沉管工廠法預製新工藝、整體式主動止水最終接頭新方案；突破了大直徑深插鋼圓筒快速成島技術、外海沉管安裝成套技術和第三代沉管技術等。據悉，這些創新與突破的技術與工藝均達到國際領先的水平。
全長55公里的港珠澳大橋，被譽為「世界橋樑界的珠穆朗瑪峰」，包括約30公里的海中主體，主體為「橋島隧」結構。其中，島隧工程是大橋建設的難中之難。在外海「無中生有」造出兩座面積10萬平方米的人工島，且當年開工、當年成島，創造了世界紀錄。
港珠澳大橋島隧工程目前已全面完工，圖為人工島的島上工程。（記者方俊明攝）
「最美地標」「最美隧道」建成
港珠澳大橋島隧工程項目總經理林鳴在大橋島隧工程總結表彰大會上表示，島隧工程共經歷了四場「戰役」，從「第一戰役」鋼圓筒成島、「第二戰役」首節沉管安裝、「第三戰役」海底隧道貫通到「第四戰役」島隧工程完工，建成了東、西人工島兩座「最美地標」和一條「最美隧道」，終於迎來了全面勝利。
林鳴指出，在7年建設中，島隧工程實現了「四大創新」和「四大突破」。首創了半剛性沉管新結構、曲線段沉管工廠法預製新工藝、整體式主動止水最終接頭新方案、複合地基加組合基床的隧道基礎新形式；突破了大直徑深插鋼圓筒快速成島技術、深水基礎施工技術、外海沉管安裝成套技術和第三代沉管技術。
其中，大直徑深插鋼圓筒快速成島技術，即採用120個巨型鋼圓筒直接固定在海床上插入海底，再在中間填土形成人工島。據介紹，每個圓筒直徑有22米，大概和籃球場一般大；最高達51米，相當於18層樓高；重達550噸，與一架A380「空中巴士」相當。
港珠澳大橋主體工程正式具備通車條件，圖為大橋主橋之一。（記者方俊明攝）
島隧工程施工技術屢創世界紀錄
至於海底沉管隧道，同樣是龐然大物。5.6公里的沉管隧道由33個巨型混凝土管節組成，每個管節長180米，重量達8萬噸，排水量超過75000噸，一個標準管節比一艘航母排水量還大。在水下近50米建設深埋沉管隧道，在國際上也被視為「技術禁區」。但該項目部門創新提出「半剛性」沉管新結構，能夠確保深埋沉管隧道工程得以成功實施並做到不漏水。
作為世界上首例深埋沉管隧道，港珠澳大橋海底隧道在將巨型沉管沉放至海底前，需要先在海底通過基槽精挖、拋石夯平、碎石基床整平、清淤等步驟，為沉管安裝開闢一條海底「軌道」，這在全球範圍內無施工經驗可以借鑒和參考。為此，該項目部門開展十多項相關的技術攻關，包括解決碎石基床與沉管安裝精度校核、無線聲納深水測控系統等，在國內乃至國際深水施工領域都具有推廣價值和應用前景。
港珠澳大橋沉管隧道長5.6公里，圖為隧道出入口。（記者方俊明攝）
港珠澳大橋島隧工程「四大創新」
一、半剛性沉管新結構
港珠澳大橋深埋沉管的頂部荷載超過「淺埋」的傳統沉管5倍，如果按照國外經驗，採用節段式管節（柔性），有可能出現接頭抗力不足、接頭漏水等風險。中國技術人員從理論上揭示了深埋沉管結構體系受力及變形機理，提出「半剛性」沉管新結構，與國外專家提出的「深埋淺做」方案相比，節省了工期，節約投資約10億元，且做到沉管接頭不漏水。
二、曲線段沉管工廠法預製新工藝
港珠澳大橋沉管全部採用工廠法流水預製，是世界第二例、國內首次採用此方法施工的沉管隧道。沉管管節預製生產從底板、側牆及中隔牆、頂板的鋼筋綁紮，到鋼筋籠頂推，混凝土澆築，再到養護、舾裝、起浮、出塢，形成了一套複雜的工藝流程，並開創了世界沉管預製外牆無拉桿的施工先河，首創工廠法預製曲線段生產的實例。
三、整體式主動止水最終接頭新方案
沉管隧道最終接頭是決定港珠澳大橋成敗的重要工程，該新方案取得重大技術突破，其中採用中國自主研發製造、世界最大的12000噸全迴轉浮吊——「振華30」，實現了沉管隧道臨時止水條件下的貫通，創下了6000噸級最終接頭一天內完成安裝貫通的最高速度、毫米級的對接精度以及滴水不漏的世界工程紀錄。
四、複合地基加組合基床的隧道基礎新形式
作為世界上首例深埋沉管隧道，港珠澳大橋海底隧道水深接近50米，最大槽深超過35米，這是在世界範圍內也無施工經驗可以借鑒和參考的深水深槽沉管施工。在將沉管沉放至海底前，需要先在海底通過基槽精挖、拋石夯平、碎石基床整平、清淤等步驟，通過「複合地基」加「組合基床」新形式為沉管安裝開闢一條海底「軌道」。
大橋島隧工程技術「四大突破」
一、大直徑深插鋼圓筒快速成島技術
大橋的東、西兩座人工島都相當於3個足球場大小。按傳統圍堤築島工藝需3年成島，將對海域環境造成嚴重影響。而按新技術方案，一次性把直徑為22米的120個巨型鋼圓筒插入海底，在中間填土一次成島，中國人創造了221天築成兩島的世界工程紀錄。
二、深水基礎施工技術
為確保港珠澳大橋這條世界上唯一深埋大回淤節段式沉管工程順利安裝，對深水深槽沉管施工面臨的諸多問題進行技術攻關，包括實施荷載板試驗，對隧道基槽長期晾槽後可能出現的不均勻沉降進行試驗檢測。而針對珠江口洪汛、颱風季極易造成基槽短期內淤強增大等難題，專設碎石基床與沉管安裝精度校核的兩座測量平台。
三、外海沉管安裝成套技術
將重8萬噸沉管在海底軟基環境下對接安放，難度堪比航天器交會對接，需要精準的遙控、測繪、超算等一系列技術支撐。該成套技術創造了1年安裝10節沉管的「中國速度」，大大領先於國際先進水平。其中，施工方配置中國首艘採用深水無人沉放系統的安裝船，通過信息和遙控技術，實現管節姿態調整、軸線控制和精確對接。
四、第三代沉管技術
沉管隧道建成後，會否滲水是成敗的關鍵。因為33個管節之間有大接頭，每個管節又有7個小接頭，而地基的不均勻沉降、剪力鍵的結構、止水材料的性能以及地震等因素，都有可能導致隧道漏水。譬如連製作止水帶的材料也花逾兩年自主研發，相比國外類似沉管接頭的正常漏水率是5%到10%，港珠澳大橋沉管隧道首次做到了無一處漏水。
責任編輯：喬一