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港珠澳大桥为何是弯的,有哪些技术特点?老外:这就是...

2021-7-27 11:29:58 17474 0

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决绝在 未绑定微信 发表于 2021-7-27 11:29:58 |阅读模式

决绝在 未绑定微信 楼主

2021-7-27 11:29:58

  提起港珠澳大桥,相信小伙伴们都是非常自豪的。毕竟它是世界上最长的跨海大桥,更是被英国媒体称为是“新世界七大奇迹”。
  可如果你仔细观察这座桥,是可以发现它并不像普通的桥那样全直线设计,而是弯曲的。

  其实我们的工程师之所以这么设计,也是从多方面考虑的。首先,因为大桥是完全跨越了伶仃洋,所以是必须要考虑海水流向,台风和海底环境的问题。而因为海浪是呈流动状态的,难免会对桥梁造成腐蚀和冲击。S型曲线的设计,就可以很好的缓解海水冲击,延长桥梁使用寿命。

港珠澳大桥

港珠澳大桥

  其次,我们都知道,港珠澳大桥全长55千米,如果一直笔直不变,是很容易让驾驶者感到视觉疲劳的。而适当的扭曲,就可以让驾驶者的大脑保持高速运转,集中注意力,减少事故的发展。

  港珠澳大桥是粤港澳三地首次合作建设的超大型跨海交通工程。

  全桥全长约56km,总投资约1051亿人民币。

  那么如此浩大工程有什么特殊之处呢?

  港珠澳大桥主体工程中,包括6.7公里的海底隧道。

技术难题特点

  港珠澳大桥工程规模大、工期短,技术新、经验少,工序多、专业广,要求高、难点多,为全球已建最长跨海大桥,在道路设计、使用年限以及防撞防震、抗洪抗风等方面均有超高标准。

  港珠澳大桥地处外海,气象水文条件复杂,HSE管理难度大。伶仃洋地处珠江口,平日涌浪暗流及每年的南海台风都极大影响高难度和高精度要求的桥隧施工;海底软基深厚,即工程所处海床面的淤泥质土、粉质粘土深厚,下卧基岩面起伏变化大,基岩深埋基本处于50至110米范围;海水氯盐可腐蚀常规的钢筋混泥土桥结构。

  伶仃洋是弱洋流海域,大量的淤泥不仅容易在新建桥墩、人工岛屿或在采用盾构技术开挖隧道过程中堆积并阻塞航道、形成冲击平原,而且会干扰人工填岛以及预制沉管的安置与对接;同时,淤泥为生态环境重要成分,过渡开挖可致灾难性破坏;故桥隧工程既要满足低于10%阻水率的苛刻要求,又不能过渡转移淤泥。

  港珠澳大桥穿越自然生态保护区,对中华白海豚等世界濒危海洋哺乳动物存在威胁;同时,大桥两端进入香港、珠海都市,亦可能对城市产生空气或噪音污染。

  伶仃洋立体空间区域内包括重要的水运航道和空运航线,伶仃洋航道每天有4000多艘船只穿梭,但毗邻周边机场,通航大桥的规模和施建受到很大限制,部分区域无法修建大桥,只能采用海底隧道方案。此外,粤港澳三地在各自法律法规、技术标准、工程管理、市场环境、责任体系、机制效率等均存在较大差异。

建造的重点工程

● 外海造岛

  港珠澳大桥海底隧道所在区域没有现成的自然岛屿,需要人工造岛。受800万吨海床淤泥的影响,施工团队采用了“钢筒围岛”方案:在陆地上预先制造120个直径22.5米、高度55米、重量达550吨的巨型圆形钢筒,通过船只将其直接固定在海床上,然后在钢筒合围的中间填土造岛。这种施工方法既能避免过渡开挖淤泥,又能避免抛石或沉箱在淤泥中滑动。岛上建筑采用表面平整光滑、色泽均匀、棱角分明、无碰损和污染的新型清水混凝土,施工时一次浇注成型,无任何外装饰,有效应对外海高风压、高盐和高湿度不利环境。

  人工岛外围的圆筒就是岛屿的围束

● 沉管对接

  港珠澳大桥沉管隧道及其技术是整个工程的核心,既减少大桥和人工岛的长度,降低建筑阻水率,从而保持航道畅通,又避免与附近航线产生冲突。

  沉管技术,即在海床上浅挖出沟槽,然后将预制好的隧道沉放置沟槽,再进行水下对接。沉管隧道安置采用集数字化集成控制、数控拉合、精准声呐测控、遥感压载等为一体的无人对接沉管系统;沉管对接采用多艘大型巨轮、多种技术手段和人工水下作业方式。在水下沉管对接过程期间,设计师们提出”复合地基“方案,即保留碎石垫层设置,并将岛壁下已使用的挤密砂桩方案移至到隧道,形成“复合地基”,避免原基槽基础构造方案可能出现的隧道大面积沉降风险。建设者们在海底铺设了2至3米的块石并夯平,将原本沉管要穿越不同特性的多种地层可能出现的沉降值控制在10厘米内,避免整条隧道发生不均匀沉降而漏水。

  港珠澳大桥沉管隧道采用中国自主研制的半刚性结构沉管隧道,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,从而使沉管混凝土不出现裂缝,并满足隧道120年内不漏水要求。沉管隧道柔性接头主要由端钢壳、GINA止水带、Ω止水带、连接预应力钢索、剪切键等组成。

  沉管隧道安放和对接的精准要求极高,沉降控制范围在10厘米之内,基槽开挖误差范围在0米-0.5米之间。沉管隧道最终接头是一个巨大的楔形钢筋混凝土结构,重6000吨,为中国首个钢壳与混凝土浇筑、由外墙、中墙、内墙和隔板等组成的“三明治”梯形结构沉管,入水后会受洋流、浮力等影响而变化姿态;为了保证吊装完成后顺利止水,高低差需控制在15毫米内。最终接头安放目标是29米深的海底、水下隧道E29和E30沉管间最后12米的位置,由世界上最大的起重船“振华30”进行吊装;吊装所用的4根吊带,每根长120米,直径40厘米,由14万多根高强纤维丝组成,长度误差控制在5厘米内,全部经过额定荷载检测试验。

建设中的沉管

● 索塔吊装

  港珠澳大桥的斜拉桥距离机场很近,受密集航班影响,海上作业建筑限高严格,传统的架设临时塔式起重机吊装方法无法施展。为此,施工团队采用预制索塔牵引吊装的方案,即在陆地上造桥塔,然后通过桥梁底座上的连接轴进行连接,由巨大的钢缆将原水平置放的桥塔牵引旋转90度角垂直于桥面后再固定。

● 新型材料

  为满足港珠澳大桥高标准的抗震抗腐蚀等要求,中国科学家们研制了多种高性能材料,应用于桥隧建设。

科研成果

  港珠澳大桥建设前后实施了300多项课题研究,发表论文逾500篇(其中科技论文235篇)、出版专著18部、编制标准和指南30项、软件著作权11项;创新项目超过1000个、创建工法40多项,形成63份技术标准、创造600多项专利(中国国内专利授权53项);先后攻克了人工岛快速成岛、深埋沉管结构设计、隧道复合基础等十余项世界级技术难题,带动20个基地和生产线的建设,形成拥有中国自主知识产权的核心技术,建立了中国跨海通道建设工业化技术体系。

●港珠澳大桥工程主要奖项专利

  《港珠澳大桥沉管隧道基床回淤监测及预警预报系统研发与应用研究》获中国航海科技进步一等奖。

  《外海深插钢圆筒快速筑岛技术》获中国航海学会科学技术奖特等奖。

  《港珠澳大桥装配化桥梁建设成套技术》获中国交建科学技术奖特等奖。

  《混凝土预制构件用养护棚》、《一种泵送混凝土的降温装置》、《一种控温型输料系统》、《混凝土凝结状态的实测系统》项目获中国国家实用新型发明专利。

  《热轧板带钢新一代控轧控冷技术及应用》项目获中国国家科技进步二等奖。

荣誉表彰

  港珠澳大桥工程获《美国工程新闻纪录》(ENR)评选的2018年度全球最佳桥隧项目奖

  看完,真的是不得不佩服我国的工程师心思那么缜密。中国‘基建狂魔’可不是吹出来的哦。

  不知小伙伴们怎么看?




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