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                海底隧道怎么做到120年不漏水的?

                2020-10-07

                渗漏被行业戏称为“建筑癌症”,在住建部《关于深入开展全国工程质量专项治理工作的通知》中也被列为治理重点,似乎已成为建筑行业难以根治的质量通病了。但是,我们要知道,已建成的的↘港珠澳大桥,其水下40米的海底隧道,却能保证在120年的设计寿命中“滴水不漏”!我们不禁自问:海底①隧道都能做到120年滴水不漏,建筑行业为何还做不好防水?


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                我们先来看看港珠澳大桥工程下40米的海底隧道是如ω 何做到“滴水不漏”的?


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                ? 创新复合地基港珠澳大桥的地质环境是厚软土地基,所以沉管基础刚度协调及不均匀沉降控制非常困难,这∮个问题解决不好,隧道就有可能会漏水。


                为了使沉降标准达标,工程师在如何使软土层变硬上做文章,经过无数次工法比选、理论计算︾和试验验证,在40多米深的水下为沉管基床底部铺上2到3米的块石并夯平,创造一种新的复合地基,使沉管的沉降值大大缩小卐,平々均沉降值控制在10公分以内,而国外的同等数据是20公分左右。         


                ? 半刚性结构自1928年人类工程史上修建第一条钢筋混凝土沉管▂隧道以来,沉管制作的“工具箱”里只有刚性↑和柔性两种方法。无论是选择哪种结构,Z终目的是为应对地基△发生不均匀沉降时,Z大程度减少对海底隧道的影响。但是,港珠澳大桥岛隧工程是ㄨ世界上第一々个也是唯一的深埋沉管隧道,工程师们通过大量计算分析发现,在20多米的覆盖层、超过传←统概念沉管5倍的荷载情况下,采用传统的刚性或柔性结构体系,沉管结构安全是得不到保障的。


                工程创新性地提出半刚性结构设想,是保留甚至强化串起小管节之间的钢绞线,加强小管节之间的连接,使180米长、由8个小节段连接而成的标准管节的变形受到更大的约束,增强深埋︼沉管的防错位能力。         


                ? 配合比混凝土

                从表面上看,混凝土配合比计算只是水泥、砂子、石子、水这四种组成材料的用量。实质上是根据组成√材料的情况,确定满足“强度、耐久性、施工性、抗裂性”四项基本要求的三大参数:水灰比、单位用水量和砂♀率。


                为了寻找这个混凝土配方,工程师们通过不懈地摸索,在耗时近一▃年、用坏了4个混凝土搅拌机进行◥了海量的试验后,基础配方终于出炉。

                又经过上百次的试验调整,开展6次现场小尺寸模型试验,2次足尺模型试验,18个人工岛沉箱混凝土验证,Z终配制出满足沉管∮施工工艺性能要求,并具有低水化热、低收缩的沉管施工混凝土配合比,提高了混凝土的抗裂性能,从而使ㄨ沉管混凝土不出现裂缝具有可能性。         


                ? 橡胶止水带

                沉管在预制过程中由工厂化标准生产,分段浇筑。同时,在每个管节之间,都有止水带,止水带之间进行注浆,以防◥止江水渗漏。


                沉管对接后沉管连接处有25厘米距离,这是两节管段橡胶止水带的‘夹缝’。整个过江段隧道仅有13条环向接缝,纵向无接缝,环向接缝均采用进口GINA止水带进行水下压接止水,水密性好,同时接头内〗侧采用可拆卸式OMEGA止水带作为二次防水保障措施。


                两节沉管拉合』到一定程度后,胶圈形成了一个密封的状态,这时候将两个管节封闭门之间的水和空气抽掉,形成了一@ 个真空的空腔,江水巨大的压力将会推动待接沉管往前压,使橡胶止水带充分压缩,从而完成了两个沉管的对接。        

                ? 156道■工序管理

                从一根钢筋、一方▽混凝土到一个180米长的巨型沉管,需要经过钢筋加工、钢筋笼绑扎、混凝土浇筑≡、管节一次舾装、深浅坞蓄排水及管节起浮横移等156道工序。每一道工序都关系着120年的使用〇寿命,每一个过程都充满风险,每一个环节都关乎产▲品质量。


                为了让每个岗位上的人员都有操作标准,项目总部和工区共同制定出《港珠澳大桥岛隧工程沉管预制质量控制▂点管理》体系文件,文件包括6个大项、23个子项、116个小项。对所有工序全面实行星级管理,对每一个小项的质量标准、质量控制层级、检查方式、检查频率、质量▲控制要点,质量缺陷处罚々制度都有着明确的标准。




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