港珠澳大桥海底隧道建造揭秘
港珠澳大桥内地主建的长达23公里的桥梁主体工程将于7月份正式启动。 港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域,是连接香港、珠海及澳门的大型跨海通道。它是我国目前里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海桥梁。而穿越主航道的海底隧道以及将其与桥梁衔接的人工岛(简称“岛隧工程”),则是整个工程中最复杂的部分。日前,羊城晚报记者独家“探营”,揭秘港珠澳大桥的诸多创举。 打地基 “开路船”形如钻井平台 在淤泥层中,每隔一定间距就打一根挤密砂桩,对淤泥地基进行排水加固,把“嫩豆腐榨成老豆腐。”在40米深的海底,还要铺设一条42米宽、30厘米厚的平坦“石褥子”,以供将来安放沉管隧道。 “这里是深圳港、广州港的主航道,航道跨距达到4100米;是30万吨巨轮的必经之地,是世界上最繁忙的水域之一;同时也临近香港机场飞机的起落航线,航空限高只有88米,假若修桥,光桥塔就需要200多米高,会严重影响航班飞行。因此,一定要修海底隧道。”中交股份联合体港珠澳大桥岛隧工程项目常务副总工程师尹海卿告诉记者。尽管施工地域的地基均是淤泥,水域通航环境复杂,还要穿越中华白海豚保护区,建隧道的造价是桥梁的三倍——这条隧道,还是得建。 即将铺设隧道的海域,埋藏着一个巨大的技术难题。“海底全是软土,先要对软土进行加固,使沉管安放在固定的基础上,并减少日后的沉降和不均匀沉降,非常难!”尹海卿说。这里的海底表面淤泥含水量高达50%-60%,石头抛上去基本都陷在泥汤里,不做处理的话隧道根本没法安置在上面。为此,工程人员想出了特别的方法——在淤泥层中,每隔一定间距就打一根挤密砂桩,对淤泥地基进行排水加固,把“嫩豆腐,榨成老豆腐。”密实的砂桩打入海底40米下的硬土层,“这在国内是没有先例的。”尹海卿说。这样大规模地使用水下挤密砂桩技术,世界上也罕见。 安放隧道,要求基础极其精确。因此对基槽开挖精度提出了很高的要求。“通常的工程,挖深一点没关系,可这里多一点少一些都不行,只允许有50厘米的误差。”尹海卿说,在大海深处实现这样的精度,非常难。此外,通常施工工具都会留“牙齿印”,也会挖出弧形,可这里却要求挖出光滑的平面。“参与施工的挖泥船配备了精挖系统,带有平挖的功能,用电脑控制挖出的‘牙齿面’。此外,每挖一斗,都要在电脑上做好标识。”尹海卿说,这样才能避免水下挖泥位置的漂移。 解决隧道的基础施工问题还不止面临这些挑战,在沉管安装前,还要做碎石基床基础。在40米深的海底,要铺设一条42米宽,30厘米厚的平坦“石褥子”,误差在4厘米以内,“每个石子,大约2-6厘米直径,铺好这张‘褥子’非常难。我们用上了GPS精确定位!”岛隧工程项目副总工程师翟世鸿说。解决这一难题,还多亏了上海一家企业自主研发的抛石整平船。该船是目前全球最大、最先进的抛石整平船,其外形与钻井平台类似,作业时不受风浪影响,身形硕大、非常壮观。 人工岛 120支钢筒围成海上绿洲 “我们把直径22米、高50多米,重达500吨的钢筒,用激震力达4000吨的八个液压锤‘敲’进30多米深的海底。”两个人工岛由120支钢筒围成,其中西岛用了61支钢筒,东岛59支。 由桥梁到隧道,港珠澳大桥的一个重要组成部分便是衔接二者的人工岛。 |