上周末，英國(guó)土木工程師學(xué)會(huì)(ICE)的核心期刊《NEW CIVIL ENGINEER》(NCE)評(píng)選的年度最佳項(xiàng)目揭曉，中國(guó)交建承建的港珠澳大橋島隧工程獲評(píng)“2018年度隧道工程獎(jiǎng)(10億美元以上)”。這是我國(guó)內(nèi)地工程首次獲此殊榮，也是港珠澳大橋島隧工程繼獲評(píng)《美國(guó)工程新聞?dòng)涗洝贰叭蜃罴褬蛩眄?xiàng)目”和國(guó)際隧道協(xié)會(huì)“2018年度重大工程獎(jiǎng)”后一年內(nèi)獲得的第三個(gè)國(guó)際工程大獎(jiǎng)。
ICE是國(guó)際土木工程界唯一具有學(xué)術(shù)交流和專(zhuān)業(yè)資質(zhì)認(rèn)證兩重功能的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，其授予的土木工程方面的資質(zhì)在國(guó)際上得到廣泛承認(rèn)。NCE是國(guó)際知名土木工程行業(yè)期刊雜志，在歐洲乃至世界土木工程行業(yè)極具影響力。中國(guó)交建團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)講演、答辯等環(huán)節(jié)的層層考驗(yàn)，精彩解答了深插鋼圓筒快速成島、深厚軟土地基加固、曲線段沉管工廠法預(yù)制、最終接頭、中華白海豚保護(hù)及國(guó)際性團(tuán)隊(duì)合作等提問(wèn)，贏得了現(xiàn)場(chǎng)41位隧道權(quán)威專(zhuān)家評(píng)委的認(rèn)可和贊美，最終在參評(píng)的項(xiàng)目中脫穎而出。
中國(guó)交建承建的島隧工程在2018年連獲三個(gè)國(guó)際工程大獎(jiǎng)，不僅體現(xiàn)了中國(guó)工程的品質(zhì)和質(zhì)量達(dá)到了世界一流水平，也體現(xiàn)出全世界對(duì)我國(guó)工程建設(shè)的高度關(guān)注和廣泛認(rèn)可，增強(qiáng)了我國(guó)交通工程在國(guó)際上的“中國(guó)自信”。
港珠澳大橋地處珠江口，全長(zhǎng)55km。該橋主通航孔由兩個(gè)105m2 人工島和6.7km沉管隧道組成，即島隧工程，它是港珠澳大橋的控制性工程。港珠澳大橋沉管隧道軟土層厚度超過(guò)30m。為了預(yù)留遠(yuǎn)期3×105t油輪通航水深，沉管隧道的埋深達(dá)到22 m。工程地處開(kāi)敞的伶仃洋海域，臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)對(duì)流及季風(fēng)高發(fā)；工程水域是中華白海豚的核心保護(hù)區(qū)；每天過(guò)往船舶數(shù)量超過(guò)4000艘，環(huán)保與通航安全是工程的重大挑戰(zhàn)。港珠澳大橋島隧工程采用設(shè)計(jì)施工總承包模式建設(shè)，工作內(nèi)容包括勘察、設(shè)計(jì)、科研、裝備開(kāi)發(fā)、施工。歷時(shí)六年半，2017年5月2日，最終接頭的成功安裝，標(biāo)志著隧道的貫通。
為了保證工期，人工島建設(shè)開(kāi)發(fā)了大直徑深插鋼圓筒快速成島技術(shù)。鋼圓筒直徑為22m，高度平均為50m，重約500t，在上海制造，采用70000~90000 t 遠(yuǎn)洋輪運(yùn)輸。為確保它的穩(wěn)定性，它需要被整體打入持力層；為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)，發(fā)展了大直徑深插鋼圓筒設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行了可打性分析，首次實(shí)現(xiàn)了8錘同步振沉系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)大超載比堆載預(yù)壓，創(chuàng)新整體圓弧鋼板副格，與鋼圓筒共同組成了止水島壁結(jié)構(gòu)，之后僅用100天完成了地基固結(jié)改良。該方案減少挖泥3×106 m3，取消了千余米地下連續(xù)墻工程和全部島上結(jié)構(gòu)物的樁基工程，兩個(gè)人工島的成島工期為7個(gè)月，工期比原計(jì)劃提前兩年。
沉管隧道共有33個(gè)管節(jié)，標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長(zhǎng)180m、寬38m、高11.4m，重76000t。它的基礎(chǔ)施工是一個(gè)難題，因?yàn)橐诨赜侪h(huán)境下連續(xù)進(jìn)行5.664 km的施工。所有管節(jié)均處在0~3%的縱坡上，基礎(chǔ)施工水深最深達(dá)50m，標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)底面積為8000m2，與管節(jié)底面接觸的碎石基床面的鋪設(shè)平整度要求不大于4cm。為此工程投資了近30億元人民幣用于專(zhuān)用裝備，發(fā)展了深水測(cè)控技術(shù)、精細(xì)化疏浚技術(shù)、清除與控淤技術(shù)、深水基床施工技術(shù)。關(guān)于沉管管節(jié)的預(yù)制，投資10億元人民幣，建設(shè)最大規(guī)模沉管預(yù)制工廠，曲線沉管管節(jié)工廠法預(yù)制首開(kāi)先河，并實(shí)現(xiàn)了近百萬(wàn)立方米混凝土自防水控裂。該工程連續(xù)、安全地安裝了33個(gè)沉管管節(jié)，過(guò)程中發(fā)展了大體積管節(jié)外海環(huán)境與受限航道的拖航技術(shù)、深水與深槽中的安裝技術(shù)，開(kāi)發(fā)了深水無(wú)人沉放系統(tǒng)，總結(jié)了免調(diào)節(jié)管節(jié)水下安裝工法。并且，研發(fā)“半剛性管節(jié)”沉管隧道新結(jié)構(gòu) 概念，增加沉管縱向結(jié)構(gòu)健壯性，解決了深埋帶來(lái)的高 覆土荷載問(wèn)題；創(chuàng)新了“組合基床”沉管隧道新基礎(chǔ)概 念，將沉管隧道基礎(chǔ)的沉降與差異沉降控制在較好的水平；創(chuàng)新主動(dòng)止水整體式最終接頭枝術(shù)，沉管隧道的水下合攏難題取得突破；基于摸索性試驗(yàn)，發(fā)明“記憶支座”，降低沉管隧道管節(jié)接頭部位因差異沉降而開(kāi)裂或損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
2013年超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“海燕”襲擊南太平洋以后，針對(duì)災(zāi)害性天氣發(fā)展趨勢(shì)，開(kāi)展工程防災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估研究，優(yōu)化工程防災(zāi)設(shè)計(jì)，全面提升了工程防災(zāi)能力。建設(shè)期間工程成功經(jīng)受了強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“天鴿”的正面襲擊的考驗(yàn)。
工程建設(shè)期間，開(kāi)展了140多項(xiàng)試驗(yàn)研究，工程取得了540項(xiàng)專(zhuān)利。
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