港珠澳大桥的科技创举

发布单位:科技与对外合作处

时间:2021-05-27

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  —— 深埋沉管隧道突破国际“技术禁区”

  港珠澳大桥岛隧工程建设前,海底沉管隧道关键技术一直掌握在少数发达国家手中,而在水下近50米建设深埋沉管隧道,沉管顶部荷载超过传统沉管的5倍,在国际上也被视为“技术禁区”。对此,港珠澳大桥岛隧工程创新性提出“半刚性”沉管新结构,与国外专家提出的“深埋浅做”方案相比,节约预制工期一年半,节约投资超过十亿元,并且做到了沉管接头不漏水。单节标准隧道沉管管节近8万吨,在海底环境对接安放,难度堪比航天器交会对接。港珠澳大桥岛隧工程通过科研攻关,掌握了具有自主知识产权的外海沉管安装成套技术,成功实现隧道沉管精准安装的同时,创造了一年安装十节沉管的“中国速度”。

  ——最终接头安装精度达毫米级

  最终接头的安装关乎沉管隧道的最终贯通,历来是海底沉管隧道建设的技术难题。港珠澳大桥沉管隧道最终接头位于第29管节和第30管节之间,宽度12米,安装水深近30米。最终接头区域海流条件复杂、回淤量大、工期要求高(1个月),传统工法无法满足要求。岛隧工程通过自主创新,首次采用钢壳混凝土(三明治)结构,通过工厂化制造,使用最大吊重达12000吨、全回旋最大吊重达7000吨的“振华30”号起重船在海上安装,就位后通过主动顶推止水,实现安全、快速、高精度隧道贯通,多项技术创下世界第一。

  ——快速成岛技术创造外海筑岛“中国速度”

  港珠澳大桥的两个桥隧转换人工岛,每个面积达10万平方米,并且远离海岸,软土层厚30-50米,施工环境复杂。如果使用传统围堤筑岛工艺,两个人工岛需3年时间才可成岛,且将对海域环境造成严重影响,对海域内国家一级保护动物中华白海豚产生危害。通过一系列开创性技术创新,港珠澳大桥岛隧工程首创外海深插超大直径钢圆筒快速筑岛技术,创造了221天完成两岛筑岛的世界工程纪录,缩短工期超过2年,并实现了绿色施工。

  ——120年使用寿命突破国内“惯例”

  港珠澳大桥打破了国内通常的“百年惯例”,制定了120年使用寿命的设计标准。然而,大桥地处高温、高湿、多盐的海洋环境,确保120年使用寿命殊非易事。科研人员依靠1986年以来湛江地区海洋工程暴露试验站累积形成的水工结构防腐蚀试验数据,攻克了大量技术难题,结合伶仃洋实际,创造性地提出了“港珠澳耐久性模型”等一整套具有中国特色、世界水平的海洋工程防腐技术措施。


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