长大学子眼中的港珠澳大桥,这些你一定不知道?

摘要: 港珠澳大桥在建设过程中遇到了哪些技术挑战?产生了多少专利?创造了多少记录?全是干货,点进来……

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港珠澳大桥




这座世界最长的跨海大桥,

被誉为人类史上的超级工程,

2017年7月7日,桥梁海底隧道全线贯通!

2017年7月27日,世界上单体面积最大的铺装项目主线桥面铺装圆满完成!


港珠澳大桥为中国建设史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海桥梁项目,是我国继三峡工程、青藏铁路、南水北调、西气东输、京沪高铁之后又一重大基础设施项目,2015年英国《卫报》将港珠澳大桥评为“新的世界七大奇迹”之一。


在港珠澳大桥建设过程中,长安大学及校友全面参与了港珠澳大桥的建设,包括设计、科研、施工、管理等各个方面。其中沙爱民教授承担了港珠澳大桥主体工程岛隧工程"节段式沉管隧道路面关键技术"研究,贺拴海教授承担了青州航道桥施工监测与控制研究,刘建新教授承担了港珠澳大桥主体工程桥梁工程施工图设计通航孔桥梁(江海直达船航道桥)结构抗风性能试验专题研究,谢永利教授承担了外海厚软基大回淤超长沉管隧道基础沉降控制技术研究、港珠澳大桥海底隧道通风物理模型试验研究等。



2017年7月初,我校教务处及工科试验班30余名师生来到港珠澳大桥进行暑期专业实践活动。港珠澳大桥管理局工程管理部副部长、长安大学杰出校友景强博士热情接待了到访师生。下面我们就跟着工科试验班同学们一起来看看长大学子眼中的港珠澳。


长大学子抵达港珠澳大桥

上桥参观

沙爱民副校长勉励学生

港珠澳大桥管理局工程师与学生进行交流


 学习成果:港珠澳大桥技术手段 



 1 


专用技术标准体系


 —— 满足三地政府协议和工程建设需求,在内地现行标准基础上,适当吸纳港澳地区及国际相关标准后编制,共形成 57


 —— 贯穿项目前期、建设期及营运期全寿命周期,将品质进行到底


 —— 包括指南、准则、规范、规程、导则、手册等形式;分执行性和指导性两类


 —— 涵盖设计、施工、质量验收、营运维护、产品设施专项技术要求


 2 


技术难点与创新


—— 深埋沉管隧道设计施工技术


困难:

沉管隧道主体结构物处于深厚软弱地层上,地层分布差异大,基岩埋藏在海床面下50~110m,抗震设防标准高,全线阻水率要求严格,穿越中华白海豚保护区,并处在珠江航运最繁忙区段,设计施工难度在世界范围内首屈一指。



在气象条件多变、风浪、涌浪并存,水流条件复杂的作业环境下,需划定和选择合适的作业窗口,一是确定适合浮运与安装的气象、海流和波浪条件,二是在预报的未来水文气象状况中选择合适的作业天窗。


根据沉管施工作业窗口管理系统,对施工现场未来的中长期和短期气象进行预报,为总体决策和不同阶段的作业准备工作提供服务。




受国内外大型桥梁施工监控体系启发,建立沉管隧道施工监控体系:

-隧道基础施工质量监控

-隧道结构及线形监控

-管节舾装质量监控

-隧道结构监测  



港珠澳大桥沉管隧道工程是世界范围内第二个成功实现管节工厂化的建设项目。


以系统的技术工艺解决大体积混凝土管节的控裂和耐久性问题,节约用地的同时大大提高生产效率。


成功实现工厂化生产的5大关键设施:管节混凝土模板系统、混凝土搅拌及供应系统、混凝土温控及养护系统、管节顶推与导向系统、管节支承系统



2013年5月6日完成首节管节沉放安装。截至目前,已完成E1--E33全部管节的安装。

管节浮运沉放


—— 外海人工岛设计施工技术


创新性的采用大直径深插式钢圆筒作为止水围护结构进行外海筑岛。把120组直径为22米,高约40-50米的大直径钢圆筒振沉至不透水层形成岛壁结构,用了210天时间,比传统工法提前近2年形成外海施工的掩蔽条件。


创新性的采用大直径深插式钢圆筒作为止水围护结构进行筑岛(推广到桥梁)。


建立了涵盖设计计算理论、施工工艺、装备制造等多方面的快速成岛技术体系。



海上挤密砂桩(SCP)地基处理关键技术

—形成海上挤密砂桩(SCP)复合地基设计计算方法;

—形成海上挤密砂桩(SCP)施工成套技术和专用设备,成桩深度达到水面下60m,船体、主要船机设备以及施工过程质量监控装置实现国产化;

—建立人工岛沉降计算模型,形成挤密砂桩复合地基设计软件;

—形成《海上挤密砂桩(SCP)设计与施工指南》; 海上挤密砂桩的检测方法纳入《水运工程地基基础试验检测规范》。


挤密砂桩施工船

西人工岛

东人工岛


—— 海上长桥装配化施工技术


非通航孔桥近200个承台墩身及组合梁2516块桥面板全部为陆上预制;上部结构大规模采用钢箱梁,用钢量达40万吨;板单元自动化生产。



建成国内首条钢箱梁板单元制造自动化示范生产线;钢结构焊接、组装从传统的工地式、粗放式转变为工厂化、精细化管理模式;板单元、钢结构拼装阶段采用“无马装焊、无损吊运、无损支撑”的 “三无拼装技术”。



钢桥面铺装面积达53万平米,采用3cmGMA+3.8cmSMA;组合梁桥面铺装20万平方米,采用3.5cmGA+4.5cmSMA。



钢管复合桩打设

分段式预制墩台干接

分段式预制墩台首段吊装

预制墩台吊装


——全生命周期的耐久性设计施工技术


建立基于可靠度理论的跨海集群工程混凝土结构耐久性设计方法,制定《港珠澳大桥混凝土结构基于可靠度的耐久性设计指南》


环氧钢筋绑扎


保障120年使用寿命的施工与监控关键技术:

建立长期暴露试验和室内快速模拟试验之间的相关关系,提出与120年设计使用年限有定量关系的耐久性质量控制指标;制定《港珠澳大桥混凝土结构耐久性质量控制技术规程》;解决深埋、大截面沉管大体积混凝土裂缝控制关键技术问题,提出沉管混凝土温度控制指标,制定《大体积混凝土全断面浇筑控裂技术规程》。


沉管管节足尺模型试验

自主研发的耐久性监测传感器


形成实际环境荷载下、基于目标概率分析的实体工程混凝土耐久性评估和再设计方法体系。


大桥耐久性数据管理分析管理系统


选择合理的结构体系设计:

桁架式隔板:方便梁内检修车通行、通透性好,维养工作便利。


可维可达设计


塔内设置了爬梯和升降梯,检修人员可由桥面进塔,到达塔顶和塔底。




全寿命周期设计:


钢结构耐久性保障

钢梁(塔)内除湿+钢梁(塔)外重防腐涂装



—— 海上桥、岛、隧工程防灾减灾技术

对复杂工程建设进行安全和环保适应性管理研究,建立交通运输基础设施建设HSE管理体系的构建指南;提出施工海域中华白海豚的声学驱赶(保护)技术规程。



自主研发建成国内交通系统最大的燃气式高温试验系统。



离岸特长沉管隧道建设防灾减灾关键技术

建成世界最大断面足尺沉管隧道试验平台



汽车火灾试验


汽车喷淋试验


自主研发沉管试验隧道火灾试验监测软件


首次系统构建跨境隧-岛-桥集群工程建设节能减排的指标体系与核算方法;首次在我国隧道行业研究开发出自然光与人工光结合的公路隧道照明技术与照明控制方法。


长大沉管隧道通风节能减排关键技术研究



长大沉管隧道照明节能减排关键技术研究



跨海桥梁和人工岛运营节能减排关键技术研究


跨境通道营运管理的关键技术:

提出三地联合救援预案,提出跨境交通控制事件处理程序;制定三地信息交换体系标准指南。


三地联动救援组织体系


大型外海施工设备研发:


参观结束后,港珠澳大桥管理局局长助理高星林等有关人员与工科试验班师生进行座谈交流。首先,同为长安大学校友的港珠澳大桥管理局总工办主管高文博博士为同学们做了一次精彩的讲座。


港珠澳大桥管理局工程管理部副部长景强回答学生提问


管理局局长助理高星林回答学生提问

管理局总工办主管高文博博士进行讲解


港珠澳大桥的建设是每一位中国人的骄傲,更是我们长大学子不懈追求的高度。愿每一位学子能持之以恒,为国家再创辉煌!


最后小编为大家献上一组港珠澳大桥的美景



港珠澳大桥主体工程建设已步入决战阶段,未来仍还有较多难关需要突破。相信所有港珠澳人将继续依靠科技创新、技术进步引领工程建设,通过不懈努力,真正把大桥建成百年工程、百年大桥!向他们致敬!



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党委宣传部 讯澜工作社


文字、编辑:郭晓冬

资料来源:港珠澳大桥管理局

审核:王翀




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