港珠澳大桥沉管隧道与沉管隧道技术发展(陈韶章、苏宗贤、陈越)2014-11-19

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港珠澳大桥系列丛书沉管隧道设计施工手册

港珠澳⼤桥系列丛书沉管隧道设计施⼯⼿册沉管隧道⼯法是⽔下隧道建设的主要⼯法之⼀，其建设关键⼯序包括基础处理、管节预制、浮运、沉放对接、最终接头等。

1910年建成的穿越美国密歇根州底特律（Detroit）河铁路隧道是世界上第⼀条沉管隧道，采⽤钢壳式沉管隧道技术，其后在北美洲陆续建造了⼏⼗条这种结构的沉管隧道。

直⾄1942年建成的穿越荷兰⿅特丹马斯（Maas）河的公路沉管隧道，揭开了混凝⼟沉管隧道建设的序幕，也形成了沉管隧道两种主要结构型式，即钢壳式沉管和混凝⼟沉管隧道。

后来，⽇本在这两种主要结构型式的基础上进⾏融合，形成了⼀种新的管节结构，即三明治式沉管结构，并得到了⼴泛的应⽤。

沉管管节各部分名称通过百年的沉管隧道设计与施⼯技术积累，沉管技术在深⽔、复杂⽔流和复杂地质条件下的设计施⼯技术不断进步并渐趋成熟，已经能够跨越更深和更宽阔的河⼝、海峡⽔道。

其中⼏⼤标志性沉管隧道⼯程包括：⾸座混凝⼟沉管隧道⼯程马斯隧道，⼯⼚法预制的厄勒（Øresund）海峡沉管隧道，⼲坞内移动模架全断⾯⽔平浇筑节段的釜⼭—巨济沉管隧道，⽬前最深的海底沉管隧道博斯普鲁斯（Bosphorus）海峡沉管隧道，⽬前世界最长、埋深及体量最⼤的港珠澳⼤桥公路沉管隧道。

沉管隧道段标准横断⾯（以港珠澳⼤桥沉管隧道⼯程为例）港珠澳⼤桥东连⾹港，西接珠海、澳门，是集桥、岛、隧为⼀体的超⼤型跨海通道。

由中国交通建设股份有限公司联合体承建的岛隧⼯程是⼤桥的控制性⼯程，是⽬前世界上综合难度最⼤的沉管隧道之⼀。

《沉管隧道设计施⼯⼿册》主要由中国交通建设股份有限公司依托港珠澳⼤桥岛隧⼯程项⽬的建设经验，并结合世界上其他沉管隧道的建设经验，在多家设计、施⼯单位及同⾏的⽀持和共同努⼒下汇编完成。

编者们收集和研究了世界典型沉管隧道相关资料，根据参与港珠澳⼤桥沉管隧道的规划、调研、选型、建设等全过程的设计施⼯经验，并对当今世界上的主要沉管隧道设计施⼯技术进⾏了系统的梳理、总结与概括，最终编写完成了本⼿册。

港珠澳大桥沉管隧道与沉管隧道技术发展(陈韶章、苏宗贤、陈越)2014年-11-19

大W/C等）
无环境分类
无变化或变化模拟
与实际混凝土性能无关
基于耐久性设计-对混凝土性能要求
1级
2级
ACI-life365
DuraCrete
判定性计算
概率计算
依据混凝土性能（劣化机理）设计（使用年限、破坏可能性、最小保护层厚度、最大氧离子扩散
率，最小抗碳化作用）
环境分类不够细
详细环境分类（例如隧道隧孔内和外）
第二十一页，共54页。
21
4.3 现代耐久性设计发展
·港珠澳大桥沉管隧道耐久性设计方法，是基于结构使用年限的定量耐久性设计，强调结
构构件的环境作用，基于近似环境的暴露试验数据，以全概率或近似概率方法建立耐久性数学模型对钢筋混凝土的保护层厚度、氯离子扩散系数、所处环境条件以及养护措施等变量进行分析，对构件的材料指标或者结构指标提出量化要求。
观念变化：传统的定性、定量概率理论（大量的试件、试验，氯离子渗透概率）
第二十二页，共54页。
22
不同耐久性设计方法特点对比表
机理
结果环境分类劣化过程混凝土质量
传统耐久性设计
AASHTO、BS、 EuroCodes 经验和直觉
简单“判断-符合” （deem-to-satisfy）原则（最小保护层原、最
八、水文气象预报九、结束语
第十二页，共பைடு நூலகம்4页。
12
3.1 管节长度
·在上个世纪，世界上修建的沉管隧道长度一般在2km以内，每节管节一般在100~130m的
范围内。
·厄勒海峡沉管隧道（沉管段长约3.5km）标准管节长176m。 ·韩国釜山-巨济沉管隧道（沉管段长约3.3km）标准管节长180m。 ·目前，沉管隧道的长度已增加至3km以上，随着隧道长度的增加和建设工期的要求，管节长度需要进一步增大。港珠澳大桥沉管隧道（沉管段长约5.7km）标准管节长180m。 ·拟建的费马恩海湾沉管隧道（沉管段长17.6km）标准管节采用了长217m的节段式钢筋

港珠澳大桥沉管隧道如何开挖的

港珠澳大桥沉管隧道如何开挖的01沉管法沉管法是在水底建筑隧道的一种施工方法，如香港的海底隧道就是采用沉管法施工。

沉管法主要适用水深范围较大，水道河床稳定且水流不急的工程，可顺利开挖沟槽，浮运、定位并沉放管段，且可有效减少土方量。

同时，其具有施工工期短，操作条件好，施工安全，工程造价较低等优点。

施工时，应先在船台上或干坞中用钢板和混凝土或钢筋混凝土制作隧道管段，并用临时封墙密封管段两端后滑移下水，再将若干个预制段分别浮运到隧道设计位置。

然后进行定位，同时在向管段内加载后将管段逐节沉放并安装在已疏浚好的基槽内，再用水力压接法将相邻管段连接。

最后拆除封墙，将各节管段连通成一个整体隧道。

02钻爆法钻爆法是一种利用钻眼爆破方法开挖断面的海底隧道施工技术，如青岛胶州湾海底隧道就是采用钻爆法施工。

施工时应先利用钻眼爆破方法开挖断面，再将整个断面分部开挖至设计轮廓，然后随之修筑衬砌隧道及地下工程。

钻爆法的施工工艺流程如下：爆破设计→锚定钻孔作业平台→移机就位→确定孔深→套管护孔→钻孔→成孔冲洗→测量验孔→装药→连线→平台撤离→起爆信号→起爆、震动监测→爆破效果检查→解除警戒。

此外，钻爆法的掘进方式可分为全断面掘进法、导洞法和分部开挖法3种。

03盾构法盾构法是一种常用的全机械化海底隧道施工技术，如日本东京湾海底隧道就是采用盾构法施工。

施工时先将盾构机械在土层中推进，利用盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时通过切削装置进行土体开挖，且利用出土机械将其运出洞外，然后在后部采用千斤顶进行加压顶进，并拼装预制混凝土管片。

盾构法具有很多优点，其推进、出土、拼装、衬砌等全过程均可实现自动化作业，且掘进速度快，施工噪声小，施工劳动强度低，同时施工时不会影响地面交通设施以及地下管线等设施，且还不受季节、风雨等气候条件影响。

但其在断面尺寸多变的区段的施工适应能力较差，且不适合短施工区段的工程。

当然了，沉管法与盾构法并不是完全独立的，在实际的工程中，常常是协同使用。

港珠澳大桥1∶1足尺沉管隧道防灾减灾综合试验研究

港珠澳大桥1∶1足尺沉管隧道防灾减灾综合试验研究苏权科;陈越;柴瑞;苏宗贤【摘要】简要介绍港珠澳大桥1∶1足尺沉管隧道防灾减灾综合试验平台的系统构成、结构形式、主要功能与设计指标等，基于该平台对沉管隧道火灾发展过程规律及防火抗灾技术进行系统研究。

另外，还对港珠澳大桥1∶1足尺沉管隧道火灾试验的整体试验方案与主要技术成果进行简要概括。

%This paper simply introduces system composition,structural forms,main functions and design indices,etc.of comprehensive test platform for fire prevention and disaster reduction in 1:1 full -scale immersed tube tunnel of Hong Kong -Zhuhai -Macau Bridge,based on this platform the paper carries out systematic study on development progress and rule of fires in immersed tube tunnel and techniques for fire prevention and disaster reduction.In addition,the paper simply summarizes the overall test scheme and main technical results of fire test of 1:1 full -scale immersed tube tunnel of Hong Kong -Zhuhai -Macau Bridge.【期刊名称】《公路交通技术》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】5页(P97-101)【关键词】沉管隧道;足尺试验平台;火灾试验;防灾减灾【作者】苏权科;陈越;柴瑞;苏宗贤【作者单位】港珠澳大桥管理局，广东珠海 519015;港珠澳大桥管理局，广东珠海 519015;港珠澳大桥管理局，广东珠海 519015;港珠澳大桥管理局，广东珠海519015【正文语种】中文【中图分类】U459.2Key words: immersed tube tunnel; full-scale test platform; fire test; fire prevention and disaster reduction近年来，国内外隧道火灾事故频发，如法国、意大利边境的勃朗峰隧道、奥地利陶恩隧道、丹麦海底隧道、英法海峡隧道和瑞士圣哥达隧道，以及我国甘肃省七道梁隧道、山西省岩后隧道等，其火灾强度远远超乎人们的想象，均造成重大损失。

港珠澳大桥桥岛隧关键技术

3. 港珠澳大桥沉管隧道设计技术创新
勘察管理与技术创新
沉管隧道勘察特点及需求 ●“面”的勘察 ●“土”的参数及特性是重点 ●“海”上勘察 ● 基础设计需求与勘察的互动
勘察管理与技术创新
勘察管理与技术创新
勘察组织管理创新 ●全部采用国际标准设备，执行BS勘察标准、作业方法 ●由设计实施勘察过程监督及管理 ●尽量采用原位测试，多种方法互相验证 ●设计参与岩土试验方案制定并动态跟进试验
~13 1987.6~1995.9
17~23 2008.10~2015
~17 1999.6~2002.3
~18 2005.6~2010.8
~22 2008.11~2013
~13 2008.10~2014.1
~18 2006.3~2010.8
2. 港珠澳大桥沉管隧道的技术挑战
沉管段全长3240m
水深3047m 沉管段全长3510m 贴近原海床面建设水深30m 沉管段全长5664m 覆土厚度达23m 水深超过45m
复合地基加固总体方案
基础创新——复合地基+组合基床沉管基础
基础纵向布置
区段
管节
基础类型
岛上段斜坡段
暗埋段敞开段
刚性桩复合地
基
E33~E 30/S4
SCP复合地基
中间段 E30/S4～E6/S2 天然地基或局部开挖换填
斜坡段岛上段
E6/S2 ~E1
SCP复合地基
暗埋段敞开段
刚性桩复合地
基
基础创新——复合地基+组合基床沉管基础
岛上敞开段地基加固—降水联合超载预压
岛上敞开段
岛上敞开段施工步骤
降水联合超载预压开挖卸载振冲、碾密铺设碎石垫层施工敞开段结构

浅谈沉管隧道工程技术发展

浅谈沉管隧道工程技术发展摘要:随着沉管隧道工程技术的不断提高,国内沉管隧道的建设也取得了飞跃式的发展，工程建设规模、难度日趋增大。

本文以国内外几条代表性的工程为例，重点展示节段式管节、工厂化干坞、碎石管段基础、长距离管段沉放对接几方面关键技术的发展，为今后复杂环境下沉管隧道设计提供参考。

关键词:沉管隧道;管段;节段;工厂化干坞;碎石基础;沉放对接1 前言随着社会经济的迅速发展，越江跨海通道的需求越来越大。

越江跨海的通道通常采用桥梁、隧道两种方式，但随着人们对生态环境要求的提高以及海上运输轮舶吨位的迅猛发展，桥梁建设的条件越来越苛刻，水下隧道的建设取得的飞越式的发展。

目前修建水下隧道的方法有：矿山法、盾构法、围堰明挖法和沉管法。

沉管法是20世纪初发展起来的一种新型水下隧道修建工法，凭借其埋深浅、断面大、防水效果好等优势，随着工程技术的不断发展，沉管隧道的建设也取得了快速发展。

2 沉管隧道的发展历史2.1国外1910年美国在跨越美国与加拿大之间的底特律（Detroit）河修建的第一条单层钢壳沉管双线铁路隧道，目前美国已修建沉管隧道26座，世界排名第一，其中大部分以钢壳沉管隧道形式为主。

1941年荷兰在鹿特丹马斯河下建造了第一条矩形混凝土沉管隧道，开创了矩形混凝土沉管新纪元，到目前为止，欧洲已修建了20多座沉管隧道，绝大部分采用矩型钢筋混凝土管段1944年日本在大阪庵治河下首次采用沉管法修建了一条单层钢壳箱形断面公路隧道，之后采用钢壳结构、钢筋混凝土结构形式修建了20多座沉管隧道。

2.2 国内我国修建沉管隧道起步较晚，1972年在香港首次采用单层钢壳眼镜形结构形式建成跨越维多利亚港的红磡隧道，之后香港共修建了5座沉管隧道。

台湾在1984年修建了下穿高雄港的公路沉管隧道。

1993年在广州珠江修建了首座公铁合建沉管隧道，之后又陆续建成了1996年宁波甬江公路隧道、2002年宁波常洪公路隧道、2003年上海外环路公路隧道、2010年广州仑头隧道、官洲隧道。

港珠澳大桥的“科技密码”

港珠澳大桥的“科技密码”港珠澳大桥是连接中国内地、澳门和香港的一座重要交通工程，是世界上最长的跨海大桥，也是集桥梁、海底隧道、人工岛等多种工程技术于一体的超级工程。

港珠澳大桥的建设离不开科技的支持与保障，科技成为这一超级工程的“密码”，推动了港珠澳大桥建设技术的创新和发展。

一、先进的施工技术港珠澳大桥的建设面临着诸多挑战，例如深水施工、大跨度桥梁设计、海底隧道掘进等，需要运用大量的先进施工技术。

在桥梁施工方面，港珠澳大桥采用了世界上最大的钢箱梁桥梁远洋预制装配技术，通过大型工厂对钢箱梁进行预制，然后再通过海运运到工地进行组装。

这种技术可以极大提高施工效率，降低施工成本，同时保证了桥梁的质量和安全性。

在海底隧道的建设方面，港珠澳大桥采用了世界领先的“沉管法”技术，即利用浮船将预制的隧道沉管运到海底后，再通过水下控制沉放沉管。

这种技术避免了传统的挖掘隧道的方式，大大缩短了建设周期，降低了风险，同时也减少了对海洋生态环境的影响。

二、智能化的桥梁管理系统三、绿色环保的建设理念港珠澳大桥建设过程中积极倡导绿色环保的建设理念，通过科技手段保护海洋生态环境。

在施工过程中，采用了节能减排的先进技术和装备，减少了对环境的污染和破坏。

在桥梁运营管理阶段，采用了清洁能源、智能交通管理等绿色科技手段，减少了车辆的排放和交通的拥堵，降低了对大气和水质的影响。

港珠澳大桥还通过建设了多个人工养殖岛，创造了大量的海洋生态资源，促进了海洋生态的恢复和保护。

四、智能交通系统港珠澳大桥智能交通系统是整个大桥跨海交通运营的“大脑”，通过先进的智能技术实现了跨区域的一体化管理和协同运营。

该系统融合了先进的智能监控、智能调度、智能安全、智能救援等功能，可以实现对所有跨越港珠澳大桥的车辆、船舶等交通工具进行全方位、全天候、全天候的监控和管理。

智能交通系统还融合了先进的车辆识别、交通预测、自动驾驶等技术，提高了大桥的运输效率和安全性，为跨海交通提供了更加便捷快速的服务。

伶仃洋上造桥　大海深处“穿针”——港珠澳大桥背后的高校力量

伶仃洋上造桥大海深处“穿针”——港珠澳大桥背后的高校力量●寒烟翠（整理）东西人工岛这样筑成受香港机场标高及伶仃洋主航道要求的限制，港珠澳大桥必须采用隧桥模式，而隧桥转换就得在汪洋大海中建设人工岛。

传统的筑岛方式是海中选址围堰，抛石成堤，然后抽干堰内积水，筑建成岛。

然而，这种方式会对附近水域的白海豚造成危害并影响这条繁忙水道的航行，且工期漫长。

与之相比，另一种更优化的筑岛方式是先打桩，用挤密砂桩围堰，然后抽干堰内积水，筑建成岛。

不过，这需要技术的支持。

幸运的是，同济大学教授马险峰在“外海厚软基桥隧转换人工岛设计与施工关键技术”中的研究成果，支撑解决了挤密砂桩设计中的若干难题。

“如果使用常规技术，那建造两个这样的人工岛起码要一年半，而按照我们的技术采用钢圆筒成岛，东西人工岛成岛仅用了7个月时间。

”马险峰骄傲地说。

在总结国内外同行们此类工作经验的基础上，同济大学进行了包括采用离心模型试验配合理论公式计算以模拟真实的工况在内的一系列实验、研究，同时采用粒子图像测速技术与传统位移传感器相结合的方式观测实验过程中土体的变形。

实验的初步结果都在工程中得到了应用，成了设计与施工的重要参考数据。

2011年5月15日开始施工，到9月11日，由61个超大体量钢圆筒及124片弧形钢板副格组成的止水围护结构围成了10万平方米的西人工岛；接着，9月22日又开始施工，12月21日围成10万平方米的东人工岛。

这是我国首创的深插钢圆筒快速筑岛技术，创造了221天完成两岛筑岛工程的世界工程纪录。

同济大学名片同济大学的前身是1907年德国医生埃里希·宝隆在上海创办的德文医学堂，1917年由华人接办，1923年正式定名为同济大学，1927年成为国立同济大学，是中国最早的7所国立大学之一。

1996年，上度更大。

经过反复实验，林鸣带领团队最终实现了工程设计零借鉴、安装零失误。

从2009年12月15日港珠澳大桥正式开工建设，到2018年2月港珠澳大桥主体工程通过交工验收，具备通车试运营条件。

港珠澳大桥沉管隧道地基基础堆载预压位移沉降监测技术

港珠澳大桥沉管隧道地基基础堆载预压位移沉降监测技术
曹新海张海丰蒋健
上海港湾工程质量检测有限公司上海２０１３１５
摘要：港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道东人工岛过渡段地基基础最深处位于海平面下５Ｏｍ，属于深海软土地基，其基础
底采用挤密砂桩加堆载预压法进行处理，堆载预压过程中基础沉降位移监测难度较大。介绍了包括监测技术方案、监
ＣＡＯＸｉｎｈａｉＺＨＡＮＧＨａｉｆｅｎｇＪＩＡＮＧＪｉａｎＳｈａｎｇｈａｉＨａｒｂｏｒＯ，ｕａｌｉｔｙＣｏｎｔｒｏｌ＆ＴｅｓｔｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．Ｓｈａｎｇｈａｉ
２０１３１５
１工程概述港珠澳大桥岛隧工程东人工岛位于伶仃洋上，靠近香
２）第２大层：包括②１黏土、②２粉细砂。３）第３大层：包括③ １黏土、③２黏土夹砂、③３粉细
固建筑施工８卷·￣Ｊ３Ｗ］
曹新海张海丰蒋健：港珠澳大桥沉管隧道地基基础堆载预压位移沉降监测技术
监测和分层沉降监测，表层沉降监测采用液体压差式沉降间隔２ｍ开１个小洞，使胶管在下沉过程中顺利注水，防止
仪，分层沉降采用分层多点位移计，监测仪器布设在挤密漂浮。将胶管顺导线引入传感器根部，根部导线顺 “Ｌ”形
测仪器安装和导线保护等深海地基基础沉降位移监测关键技术，并对监测结果进行了分析。结果表明：采用的监测技
术方案准确有效地监测了沉管隧道地基基础沉降。对深海软土地基基础处理设计和施工具有一定的指导作用。
关键词：港珠澳大桥沉管隧道；深海软土地基基础；堆载预压；沉降位移监测；仪器安装；导线保护

滴水不漏!看港珠澳大桥沉管隧道怎么做

6月29日凌晨，被英国《卫报》誉为“现代世界七大奇迹”之一的港珠澳大桥主体桥梁宣告成功合龙。

这意味着，离港珠澳大桥最终“蛟龙出海”已为时不远。

作为连接香港、珠海和澳门的超大型跨海通道，从研究、设计、施工到最终接近完成，港珠澳大桥历经十余年的漫长的岁月。

在这过程中，中国的设计者、建设者们承担着难以想象的压力，遭遇过外国设计方案不符合实际情况、沉管沉放“三次回拖两次安装”等各种问题，也面临着新设计方案不被理解，外在因素导致需要多方沟通的局面。

最终，诸多问题被一一克服，中国的工程师们以脚踏实地、勇于创新、不断挑战自我的精神，让这一中国的“超级样板”工程，将于2017年正式向人们展示他的巍巍身姿。

在港珠澳岛隧工程项目中，应用惯例和标准组件包括：桥梁；人工岛陆域形成，软基加固，消浪结构等；沉管预制厂土木结构；沉管基槽开挖、沉管回填、沉管附属工程等约占比35%，涉及造价75亿元人民币。

需要实验及需突破界限部分是工程主要部分包括：沉管基础、沉管预制、沉管岛上段等，占比约50%。

而为应对特殊挑战部分，需要技术创新的，其中很多都是世界上第一次，比如深插钢圆筒、半刚性沉管结构、外海沉管安装系统、沉管最终接头等，占比15%，占投资30多亿元人民币。

最终，港珠澳大桥以64项创新技术，贡献予世界沉管隧道工程。

中国是沉管隧道工程的后来者，然而，“如积薪耳，后来者居上”，这背后是中国工程人员的勤奋、智慧和不屈的斗志。

滴水不漏的海底隧道2015年12月，港珠澳大桥岛隧工程有位特殊客人来访——香港土木工程署前任署长刘正光。

他曾主持设计建造了香港青马大桥、汲水门大桥和汀九大桥，这三座桥梁都被誉为世界级的大桥。

鉴于此，他荣获我国桥梁工程界的最高奖——“茅以升”奖，并在国际桥梁界享有盛名。

长期以来，这位获得英国桥梁硕士学位的第一位华人，一直对中国大陆工程界颇有微词，特别是在一些大型的国际会议上，批评大陆工程的质量，并不掩饰其观点。

在参观的前一天，他给岛隧工程总指挥林鸣打电话，询问参观隧道需不需要穿雨衣水靴。

沉管隧道技术发展现状与分析

沉管隧道技术发展现状与分析摘要：近年来，沉管隧道技术在我国取得了长足发展，为了更好的了解我国沉管隧道技术的发展情况，从而进一步提高现有技术的应用能力，文章对国内外沉管隧道技术的现状进行了分析总结，并对港珠澳大桥沉管隧道工程、南昌红谷沉管隧道工程中关键沉管隧道技术的发展与创新进行了分析和论述，这将对沉管隧道的施工有一定的借鉴意义；最后，对我国沉管隧道技术的发展前景进行了展望。

关键词：沉管隧道；现状分析；技术；发展1.引言沉管法[1]是指在大型驳船上或干坞内先预制管段，再浮运至指定位置下沉对接固定，从而建成水下构筑物或过江隧道的施工工法。

沉管法自1910年在美国首次应用以来，工程届相继开展了大量研究，对所取得的成果进行了系统总结，使沉管隧道的设计方法、施工工艺及配套工程技术取得了长足进步[2]。

本文结合国内外已完工的沉管隧道工程，分析和论述沉管隧道技术的发展与创新，更好的了解国内外沉管隧道技术的发展现状，对进一步提高我国沉管技术的应用能力具有重要意义。

1.沉管隧道技术现状分析1.1.沉管隧道长度2017年之前，美国的旧金山海湾地铁隧道是世界上最长的沉管隧道，全长5825m，由111节管段组成；公路沉管隧道最长的是瑞典的厄勒海峡隧道，全长3560m，由20节管段组成。

至此之后，中国的港珠澳大桥沉管隧道便打破了已有公路沉管隧道长度不到4km的极限，沉管段长约5664m，由33节管段组成。

此外，在建的深中通道沉管段长度为5035m，由32节管段组成，建成后将成为国内长度排名第二的沉管隧道工程。

1.1.沉管隧道结构形式沉管隧道主要分为钢结构和混凝土结构沉管隧道，其中混凝土沉管隧道纵向结构可分为整体式和节段式两种基本形式。

节段式沉管隧道管节的长度一般为100m～200m之间，一个管节由若干个节段组成，每个节段长度约20～30m，节段与节段之间完全断开，通过柔性止水带相连，这种型式在欧洲采用广泛；整体式沉管隧道管节的长度一般在80m～120m，一个管节以若干施工缝划分并分批浇筑，最后形成混凝土结构整体，相邻施工缝之间的长度约20～30m，这种型式在亚洲采用较多。

港珠澳大桥沉管隧道长大管节水动力性能试验研究

港珠澳大桥沉管隧道长大管节水动力性能试验研究吕卫清1, 吴卫国2，苏林王3，彭晟2，陈克强2(1.中交第四航务工程局有限公司，广东广州510231；2.武汉理工大学交通学院, 武汉, 430063；3.中交四航工程研究院有限公司，广东广州510230)摘要：港珠澳大桥建设具有颇多的挑战，其中6公里长的海底沉管隧道是整个工程完成的关键控制节点之一，沉管管节的沉放等待、沉放过程中的水动力及运动响应是施工必须认真考虑的。

本文基于相似理论和相对运动概念，在拖曳水池完成了沉管管节系列水动力学试验，得到了沉管管节在不同风浪流载荷组合作用下的管节受力，可为港珠澳大桥海底沉管隧道的施工提供指导和建议。

关键词：沉管；水动力学；试验研究；拖曳水池1 前言拟建的港珠澳大桥沉管隧道全长6km，沉管基槽设计底标高约-45m，标准管节尺寸为L×W×H=180m×37.95m×11.4m，隧道顶板至原始海床的可回淤厚度约为23m，纵向长度约3km、且隧道两端洞口段均位于海中人工岛上，港珠澳大桥沉管隧道的建成将成为世界范围内最长、埋置最深、单孔跨度最宽、单节管节最长、规模最大的海底公路沉管隧道，也将是我国交通建设历史上技术最复杂，标准最高的海中隧道工程。

全长6公里的海底隧道，由180米长的沉管分段组成，每节管总重72000吨，从出坞到浮运、寄放、下沉，每一状态都有很多工程问题需要事先预估，从而保证安全就位。

箱形钢筋混凝土结构沉管在水中的受力问题从理论上来说是一个钝体在限制区域的粘性兴波问题。

物体在无限域粘性介质中的绕流问题目前仅在小雷诺数时才有满意的计算求解，而沉管隧道所涉及的内容不但是钝体而且介质的雷诺数大，还有限制边界及自由表面的影响。

因此普遍认为最可靠的方法是试验研究。

由于管段是方形钝体，流动分离点稳定，为试验研究中实现自相似创造了条件。

因此，从理论上来说试验研究可获得相当满意的结果。

(完整版)沉管隧道的发展与展望

沉管隧道的发展与展望概述为了跨越江河的阻隔，人们除了修建各种各样的桥梁来满足交通发展的需要 , 同时也修建了许多的跨海湾、海峡、大江河的水下隧道. 沉埋管节法 (简称沉管法 ) , 也称预制管节沉放法是在干船坞内或大型驳船上先预制钢筋混凝土管节或全钢管节 , 然后浮运到指定的水域 ,再下水沉埋到设计位置固定，建成需要的过江隧道或大型水下空间。

这种修建隧道的技术因其显著的优点而被广泛采用.1 隧道—- 地下空间的开发随着全球城市化进程的加快，人们出行必然要求交通和运输系统不断增加和完善 ,由此而来，引起了跨越江河和海湾 (峡）的问题。

水下隧道因能很好地解决水域的跨越问题 , 同时又降低了对周围环境的影响 ,解决了大面积水域的航运问题等 , 使得大江大河上修建的大型水下隧道工程数量逐日增多。

但水下隧道方式因为受到技术水平的制约，一直没有得到足够的重视和发展。

随着修建水下隧道的一些关键技术的不断突破，隧道已逐渐成为了工程界普遍认同的跨越航运繁忙河道的第一选择 , 包括中国在内的许多国家已经掌握了建设水下隧道的全部技术，加快发展水下隧道的时机趋于成熟。

与桥梁方案相比，采用隧道越江 (海 ) 的主要优点有:（ 1）全天候运营。

( 2) 对航运、航空无干扰（ 3）隧道线路短 , 可快速过江（海 ) , 且两岸拆迁少。

( 4）保持原有生态和自然环境不变( 5）抗地震能力好。

( 6) 防战能力强。

( 7) 多用途，易维护，造价相对降低。

在我国，越江隧道的优越性也逐渐得到认同 ,在内河航运水道上发展水下隧道建设可能成为一种趋势。

以桥梁或隧道跨越江河各有优缺点，在规划跨越江河的通道时，应该对两者进行认真的比选。

随着社会的发展 ,越江隧道的优越性将会突出地表现出来 , 并必将促进大型水下隧道工程的建设，从而推动中国水下隧道建设技术的大发展。

2 沉管法用于隧道建设目前修建水下隧道有以下几种施工方法: 矿山法、盾构法、围堰明挖法、沉埋管节法（简称沉管法）、暗挖法、气压沉箱法、顶推法等。

港珠澳大桥沉管隧道新技术

港珠澳大桥沉管隧道新技术
陈韶章;苏宗贤;陈越
【期刊名称】《隧道建设》
【年(卷),期】2015(000)005
【摘要】沉管法是20世纪初发展起来的一种专门修建水下隧道的工法，适用条件较为苛刻，随着工程技术的发展，其适应性越来越强。

继丹麦—瑞典的厄勒松海峡沉管隧道和韩国釜山—巨济沉管隧道修建之后，我国正在珠江口伶仃洋30万t 主航道下修建港珠澳大桥沉管隧道，借鉴了国外技术与国内施工经验，自主创新，结合工程项目特点，在地质勘察、结构分析、耐久性设计、管节预制、地基与基础处理等方面发展了一些新技术，并对这些新技术进行了探讨和总结。

【总页数】8页(P396-403)
【作者】陈韶章;苏宗贤;陈越
【作者单位】港珠澳大桥管理局，广东珠海 519015; 广州市地下铁道总公司，广东广州 510030;港珠澳大桥管理局，广东珠海 519015;港珠澳大桥管理局，广东珠海 519015
【正文语种】中文
【中图分类】U455
【相关文献】
1.港珠澳大桥沉管隧道水工新技术研发探讨 [J], 闫禹;苏宗贤
2.沉管隧道火灾温度场分布规律研究——以港珠澳大桥沉管隧道为例 [J], 蒋树屏;
田堃;徐湃
3.港珠澳大桥隧道管幕工程成功穿越珠海拱北口岸港珠澳大桥主航道6．7 km 海底隧道2016年底难建成 [J],
4.沉管隧道火灾温度场分布规律研究——以港珠澳大桥沉管隧道为例 [J], 蒋树屏;田堃;徐湃;;;;
5.港珠澳大桥E32沉管安装成功,沉管隧道建设里程突破5km [J],
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沉管隧道发展及关键技术

沉管法隧道技术发展及关键技术
贺维国
Company
LOGO
2013年9月
昆明
主要汇报内容
1. 沉管法隧道发展 2. 沉管法隧道关键技术 3. 1）广州市仑头~生物岛、生物岛~大学城隧道工程
2）佛山汾江路南延线工程 3）港珠澳大桥海底隧道工程 3. 沉管法隧道关键技术 4. 沉管法隧道适用条件
1. 沉管法隧道技术发展
里程牌项目
ØRESUND
里程牌项目
Busan-Geoje
40 m 20 m
0m -20 m -40 m -60 m -80 m -100 m
3.24 km Immersed tunnel
釜山海底公路隧道
Alluvial deposits
Marine clay Rock
釜山巨济公路隧道长3.24千米，采用节段式管节，最大水深为50米。地基处理分别采用了挤密砂桩、深层水泥搅拌工法改良软海泥层，局部较薄软土采用了换填处理，解决了不均匀沉降问题。2010年建成。
3.沉管法隧道关键技术
滑轮组
吊点
人孔
舾装设备
系缆桩
拉合座
管段制作时先将各类舾装设备的底部构件进行预埋，管段沉放前二次舾装时再安装其上部构件。
3.沉管法隧道关键技术舾装设备Fra bibliotek单柱系缆桩人孔
双柱系缆桩
3.沉管法隧道关键技术
压载水箱
为了满足管段在浮运、沉放期间整体抗浮的需要，在管段内部设置了压载水箱，水箱采用型钢作骨架，4mm厚的钢板作水箱内模。各管节水箱数量根据抗浮计算确定。
1. 沉管法隧道技术发展
沉管法隧道的发展趋势： 1、隧道越来越长 2、水深越来越大 3、环境条件越来越苛刻，水流速度大、风浪较大的海洋环境、海洋环境自然保护区 4、隧道断面越来越大，多车道、公铁合建等

试论港珠澳大桥沉管隧道工程施工过程

试论港珠澳大桥沉管隧道工程施工过程概要：港珠澳大桥海底沉管隧道是国内第一个采用沉管工艺的海底隧道和世界上规模最大的沉管隧道，不仅代表了中国最高水平，也反映了世界最高水平。

其大型化、工厂化、标准化、装配化的“四化”理念，已成为当今世界工程建设的最新理念和最高境界。

港珠澳大桥建成后，将是一种时空观的改变，驾车从珠三角一端到另一端的时间将从原来的大约四小时缩短到仅45分钟，将为珠三角地区经济、社会进一步发展提供支持。

港珠澳大桥作为当前我国交通领域建设的世界级的跨海通道，有不少技术是国内甚至是世界首次应用的：海底隧道工程为我国第一条在外海修建的海底沉管隧道，沉管隧道水下埋深达45m，沉管隧道长度及规模居世界之首；桥隧人工岛为我国第一次修建的外海离岸人工岛，岛体规模和难度为世界级，场区风浪条件及地质条件极具风险；岛隧沉降控制、结构裂缝控制及结构防渗等技术具有世界级难度。

港珠澳大桥海底隧道是迄今为止世界上埋深最深、规模最大、单节管道最长的海底公路沉管，沉管全部采用工厂法流水预制，完成舾装后拖运至施工地点进行安装。

【关键词】世界级跨海工程、海底沉管隧道、软土、砂桩加密法、碎石基床基础1 地基处理1.1工程概况工程地处珠江口伶仃洋水域，是深圳港、广州港的主航道，航道跨距达到4100m；是30万吨巨轮的必经之地，也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88m，水域通航环境复杂，还要穿越中华白海豚保护区。

修建海底隧道是可行的，但面临的困难是海底表面全是软土，淤泥含水量高达50%-60%，石头抛上去基本都陷在泥汤里，地基条件差。

（见图1）图1 港珠澳大桥岛隧工程示意图1.2软土进行加固首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，施工方案是砂桩加密法，通过冲击或振动的方法将底端封闭的钢管贯入海底40m下的硬土层地基中成孔，孔内填入砂料后再由钢管回压捣实扩径成桩。

港珠澳大桥隧道沉管技术

港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道新技术姓名：x吉x 学号：616140xxxx引言随着陆上交通和内河、海洋航运事业的发展,对越江跨海通道的需求越来越大,而由于水上通行轮船的吨位和密度的增大,要求桥下通航净空越来越高,跨度越来越大,使得修建桥梁的成本和难度大增.同时,由于受到城市规划的限制,跨江越海桥梁的两岸接线条件随城市发展变得更为困难.因此,近十年来陆续出现了一批水下隧道,其断面不断增大水深不断加深,工程技术水平得到快速提升.目前修建水下隧道主要有矿山法、盾构法、围堰明挖法和沉管法.其中沉管法是20 世纪初发展起来的一种专门修建水下隧道的工法,至今已有100年历史,适用条件较为苛刻1,而随着工程技术的发展,其适应性也越来越强.广州珠江和宁波甬江水下隧道的成功修建标志着我国沉管工法技术领域进入了新的发展阶段,继丹麦—瑞典的厄勒松海峡沉管隧道和韩国釜山—巨济沉管隧道之后,我国正在珠江口伶仃洋30万t主航道上修建一座港珠澳大桥沉管隧道,该隧道是港珠澳大桥建设的关键性工程,建成后将成为世界最长的双向6车道公路沉管隧道.为此,国内工程师们在实践过程中攻坚克难,借鉴国外技术与国内施工经验,自主创新,结合工程项目特点,在地质勘察、结构受力分析、耐久性设计、管节预制、地基与基础处理等方面发展了一些新技术.工程概况港珠澳大桥工程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.工程范围包括海中桥隧工程, 香港、珠海和澳门三地口岸人工岛, 以及香港、珠海、澳门三地连接线.工程总长49.968 km, 其中主体大桥工程全长约29.6 km, 海底隧道长约6 km, 海中部分采用桥隧组合方式.港珠澳大桥建成后将成为世界最长的跨海连线工程(见图1).图1 港珠澳大桥岛隧工程示意图大桥及岛隧工程以公路桥隧的形式连接香港、珠海和澳门, 以6车道高速公路标准建设, 设计时速为100 km.工程建成通车后, 从香港到珠海的车行时间将由目前的约3h缩减至约0.5 h.工程总体投资超过700亿元, 其中海中桥隧工程约327亿元, 岛隧工程约133.5亿元.工程设计使用年限为120年2.工程于2009年12月15日项目开工建设, 2010年对岛隧工程进行总体招投标.为确保该特大工程顺利实施, 业主将6.7km的沉管隧道和两座海中人工岛整体打包, 采用设计施工总承包方式进行招标, 最终以中国交通建设股份有限公司为牵头单位的联合体以技术和商务总分最优中标.联合体分设计团队和施工团队两部分, 设计团队成员为:中交公路规划设计院有限公司, 上海市隧道工程轨道交通设计研究院, 中交第四航务工程勘察设计院有限公司, COWIA/S(丹麦COWI国际咨询公司);施工团队成员为:中国交通建设股份有限公司, 上海城建集团, AECOM AsiaCompanyLtd.(艾奕康有限公司).工程特点及难点1)工程处于伶仃洋外海,岛隧工程所处的海域附近受热带气旋、强雷暴等恶劣天气影响大;工程处于白海豚核心保护区;施工海域的水上交通繁忙.2)与常规沉管法隧道相比,该工程具有管节数量多、埋置深度大、基槽浚挖量大、受恶劣气象条件影响大、航运组织和环境保护要求高等特点.3)工程总体规模宏大,海象、地质与环境条件复杂;且施工工期紧迫,综合技术难度与风险为世界罕有.4)管节预制难度高,采用自防水全断面预制工艺.管节的早期裂缝控制、预制尺寸精度、钢端壳安装精度,以及混凝土重度控制等技术要求高.5) 水文气象条件复杂.全部33节管节的浮运安装,需要经历多个台风季节;施工水域水流受人工岛和基槽施工的影响,流态复杂.在整个管节沉放过程中, 需对气象窗口进行精确的分析和准确的预测、预报.6)施工作业环境.岛隧工程施工区航道交叉,属于航道运输最繁忙水域之一, 也是水上交通安全事故频发的敏感区域.管节浮运沉放期间,需精心组织临时海上交通,确保施工期间的航运畅通.7)管节浮运沉放技术难点多.在恶劣气象、复杂水流和航运条件下的管节浮运;深水条件水下测量定位、管节沉放及定位调整;管节安装轴线精度控制等.地质勘察以往的沉管隧道一般位于河(海)床表面上,上覆荷载小,对地基承载力要求不高,即怕浮不怕沉.由于规划航道的通航要求,随着深埋回淤问题的出现,港珠澳大桥沉管隧道工程对地质勘察的要求并非以往海上桥梁地质勘察工作所能满足,而且传统钻探获取的土样不可避免地受到扰动而难以取得较为准确的物理力学参数.为了降低海床软土土体取样受扰动对勘察结果的影响、减少海上作业与通航运营船舶的相互干扰,港珠澳大桥沉管隧道工程采用了以静力触探CPTu为主、传统钻探为辅的勘察技术.CPTu是带孔压的静力触探,主要适用于海、陆相交替的冲积层和沉积层,根据其仪器自动采集的端阻、侧阻和孔压等数据,可快速准确地进行地质分层,见图2.与传统的钻探勘察不同,CPT主要是通过获取间接指标,以经验公式计算出变形参数,进而计算出地基沉降量.我国静力触探技术应用历史短,经验少,相关的经验在20世纪90年代才开始被相关规范认可,其适用范围(主要用于陆上建筑)和深度与国际标准有较大的差别.目前,我国仍主要使用qt(锥头阻力)、fs(侧摩阻力)和Ps(比贯入阻力)指标,而国际上已普遍使用Bq(孔压比)和Fr(摩阻比)进行详细的土体分类.欧美国家形成的经验公式也具有明显的地区局限性,不一定适合我国广大地区,因此,在工程具体应用时还需要在原位或同类土质地层使用静载压板试验或螺旋压板试验进行对比或修正,并结合鉴别孔和消散孔进行综合分析,甚至还要结合地区特性开展研究工作.此外,在沉管隧道设计过程中还需要考虑地基刚度的不确定性(包括勘察不确定性、基槽超欠挖和基础不平整等因素)对隧道结构内力和变形的影响,目前主要是以一定的偏差波动(见图3)，结合管节长度计算出最不利的偏差波长,再以此作为沉管隧道结构纵向受力最不利工况.因此CPTu的布孔应考虑管节长度和计算最不利偏差波长,与鉴别孔、消散孔(孔压消散试验)的布置相结合.图2 CPTu 数据分析和地层判别示意图3 地基刚度变化示意曲线港珠澳大桥岛隧工程在约7个月的补勘工作中完成了CPTu孔374个、消散孔22个、原位测试孔39个以及技术孔41个,在确保对主航道航运影响最小的前提下,短时间内完成了大量的地质补勘工作,避开了台风期作业,通过精细化勘察,及时向设计和施工提供高质量的地层参数.混凝土结构耐久性、裂缝控制设计以往修建的沉管隧道,大部分处于江河下游,耐久性问题并不突出.从20世纪90年代开始,沉管隧道工程从江河环境逐渐向江河入海口、海湾环境甚至跨海峡环境发展,暴露在海洋环境中的混凝土结构耐久性面临进一步挑战.对于在海洋环境中采用钢筋混凝土结构的沉管隧道(特别是没有外包防水的节段式混凝土管节),混凝土结构的耐久性设计和控裂技术是实现混凝土结构自防水的关键.传统的耐久性设计方主要是建立在经验的基础上,依据判断—符合原则(deem-to-satisfy rules)建立经验理论体系,综合经验、摸索和直觉确定钢筋混凝土钢筋保护层的厚度,无执行操作和设计使用年限定义的说明,依据的材料和工艺陈旧,试验方法存在较多缺点,没有论述与设计使用年限有关的混凝土早期质量要求.发达国家从20世纪50年代中期起就投入大量人力、经费致力于混凝土结构耐久性研究.欧盟资助的Duracrete研究项目(1996—1999),在国际上首次提出了混凝土耐久性的可靠度设计方法,作为使用年限设计方法在厄勒海峡和釜山—巨济通道等工程上得到了应用.近20年,我国在混凝土结构耐久性特别是暴露在海洋环境中的混凝土结构耐久性研究方面投入了大量的研究力量,发表了一批针对海洋环境钢筋混凝土结构腐蚀作用的研究成果,开发了实验室开展海洋环境研究的人工气候箱(室),编制和更新了相关的国家与行业技术标准,在多项跨海工程建设中逐渐积累了宝贵的经验.然而在具体设计中,对于海底隧道混凝土结构的耐久性设计尚处于遵从经验判定的阶段,虽然可以给出对应不同设计使用年限的混凝土耐久性控制指标,但这些指标是基于目前规范规定和传统的经验进行取值,使得耐久性技术指标和设计使用年限之间缺乏可靠的理论对应关系,满足设计要求的工程是否就能达到规定的设计使用年限仍缺乏足够的理论依据.目前在国际上,基于设计使用年限的耐久性设计方法研究,对混凝土性能可分为2 种不同等级: 1) ACI(美国混凝土学会)的life365,仅仅对混凝土环境腐蚀而发生劣化过程这小部分作随机(概率)分析,其余大部分则为判定性分析,原则上定为1 级; 2)欧盟的DuraCrete,除了对耐久性设计采用概率方法计算外,还考虑材料性能对耐久性设计的影响,原则上定为2级.港珠澳大桥沉管隧道耐久性设计方法,是基于结构使用年限的定量耐久性设计,强调结构构件的环境作用,基于近似环境的暴露试验数据,以全概率或近似概率方法建立耐久性数学模型对钢筋混凝土的保护层厚度、氯离子扩散系数、所处环境条件以及养护措施等变量进行分析,对构件的材料指标或者结构指标提出量化要求.港珠澳大桥沉管隧道耐久性设计方法不但结合了工程环境、材料和施工工艺,还从定性判断提高到了定量控制.在施工中必须重点把握以下关键环节: 施工缝钢筋节点处理、节点施工、配合比设计、混凝土入模前质量检验、养护等.混凝土施工阶段,按照规范要求取样,并检测7-28d强度及同条件养护强度,检测结果良好.以上整个检测过程都有专人负责,监理工程师旁站.筏板设计强度等级50MPa,以第13块筏板为例,其28d强度的检测数据如下:试块最低值52MPa,最高值77MPa,平均值61MPa,均满足设计要求.施工缝是筏板施工的重点检测部位,必须单独提交报验单给相关工程师验收.通过检测及目测,施工缝部位结合紧密,观感良好,无结构冷缝,无渗漏现象发生,无明显的表面开裂.筏板分块施工,通过优化混凝土配合比和混凝土的供应,采用适当的技术处理及施工措施,科学组织施工,严格施工管理,有效保证了基础底板大体积混凝土的分块施工以及浇筑质量,在高温天气下成功保证了基础底板混凝土的强度及抗渗性能,避免了混凝土的结构裂缝.分块施工有效组织了筏板流水施工,可以充分利用资源组织均衡化施工生产.该施工方法及手段可适用于类似项目的施工.管节工厂化生产在传统干坞中预制管节,从钢筋绑扎、模板架立、混凝土浇筑到拆模养护等工作,都是围绕着管节实体在固定的非常有限的空间内进行,工序和台班易受扰动、模板经常拆卸移动而使得预制质量与工作效率不高.港珠澳大桥沉管隧道由于距离长、工期紧,需要预制的管节长、体积大、数量多,混凝土的控裂质量也直接影响着结构耐久性和防水,若使用传统干坞,则还需要临时系泊存放而占用较大的海域面积,造价高而效率低,因此,管节预制应寻求更高效率的生产方式和工艺.厄勒松海峡沉管隧道工程首次成功实施了管节工厂化生产3 (见图4),其本质是实现流水化生产模式,即在流水线上的不同位置依次完成钢筋绑扎、模板架立、混凝土浇筑、拆模养护、浅坞一次舾装和深坞二次舾装等工作,通过将生产对象(管节钢筋笼或成型混凝土)进行顶推平移至下一道工序位置进行后续作业.这种生产方法适用于节段式管节的预制生产,模板只需按一节段长度进行制造,逐段生产、顶推,再连接成管节,其模板在生产线的位置固定,可大大节约模板数量且便于维护,而且,生产线的大部分工作在室内环境下进行,可全天候作业,各道生产工序可同时进行,相互干扰少,显著提高了管节生产的效率和质量.图4 厄勒松海峡沉管隧道管节预制厂港珠澳大桥沉管隧道工程是世界范围内第2个成功实现管节工厂化的建设项目4.在消化吸收厄勒松海峡沉管隧道工厂化生产技术的基础上,不但成功实现了工厂化生产的5大关键设施:管节混凝土模板系统、混凝土搅拌及供应系统、混凝土温控及养护系统、管节顶推与导向系统和管节支承系统,还作了4项重要技术创新:1)将顶推系统从管节截面顶推改进为底部支座顶推;2)因地制宜,将深坞与浅坞平行布置,将深坞的管节存储量从2节增加到4节,并将系泊区与深坞舾装区合并;3)进一步实现了流水化的底、侧、顶钢筋加工及拼装生产线,采用了摩擦焊接和数控钢筋加工技术,大大提高了钢筋笼精度和施工自动化水平;4)采用了大型自动化液压混凝土模板及其两侧的大型混凝土结构反力墙,大大提高了管节制作精度和工效.港珠澳大桥沉管隧道管节预制厂在2条流水线同时作业的情况下,每2月生产2个管节,每个标准管节混凝土用量约2.7万m³,质量超过7万t,每个节段混凝土方量约3400m³,采用全断面一次浇筑,温度裂缝控制效果良好.参考文献1陈韶章,陈越．沉管隧道设计与施工［M．北京: 科学出版社,2002: 1－15．( CHEN Shaozhang,CHEN Yue．Design and construction of immersed tunnel［M］．Beijing:Science Press,2002: 1－15．( in Chinese) ) 2中交公路规划设计院有限公司, COWIA/S(丹麦COWI国际咨询公司), ARUP奥雅纳工程顾问, 上海市隧道工程轨道交通设计研究院, 中交第一航务工程勘察设计院有限公司.港珠澳大桥主体工程初步设计第四篇隧[ Z] .2009.3肖晓春．大型沉管隧道管节工厂化预制关键技术［J］．隧道建设,2011,31( 6) : 701 -705．( XIAOXiaochun．Key technology for manufactory prefabrication of tube elements of large-scale immersed tunnels ［J］．Tunnel Construction,2011,31( 6) : 701－705．( in Chinese) )4吴瑞大,欧政军．沉管隧道管节预制工艺比选［J］．中国港湾建设,2012( 4) : 20－24．( WUＲuida,OUZhengjun．Comparison and selection of prefabrication technologiesfor immersed tubular tunnel sections ［J］．ChinaHarbour Engineering,2012( 4) : 20－24．( in Chinese) )。

23号上午2-----现代沉管隧道工法与新技术(陈韶章、苏宗贤)2014-4-23

美国Detroit -Windsor沉管隧道横断面
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3
欧洲： ·第一座采用矩形钢筋混凝土结构的沉管隧道出现在欧洲——荷兰鹿特丹马斯河（Maas）水下公路隧道，1942年。 ·这种钢筋混凝土箱式矩形结构型式在20世纪中叶以后成为沉管隧道主流结构型式，其得益于钢筋混凝土结构防裂和防渗技术的进步。 ·2000年建成的连接丹麦和瑞典的厄勒松海峡沉管隧道，也采用混凝土矩形箱式管节。
土耳其博斯普鲁斯海峡沉管隧道平面及纵断面
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11
对于覆土： ·过去绝大部分的沉管隧道敷设于河床或海床面上，除了人工回填覆盖
提供保护外，覆土几乎没有或很小，结构分析主要考虑抗浮问题。 ·当隧道穿越航道时，沉管隧道需要敷设于航道以下，航道以外区域在
隧道建成后将逐渐回淤至河床或海床面而产生较大的覆土（或回淤）荷载，使得结构分析既要考虑抗浮，又要考虑处理结构与地基基础沉降相协调问题。
荷兰Maas沉管隧道横断面
厄勒松海峡沉管隧道横断面
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4
亚洲： ·日本的沉管隧道发展开始于1944年在大阪修建的阿吉河（Aji River）水下隧道，该隧道采用了美式的单层钢壳结构。 ·1980年建成的大马隧道采用了钢筋混凝土结构型式，断面型式逐渐为矩形所取代。 ·土耳其的博斯普鲁斯海峡沉管隧道业主在2002年的招标方案中采用圆形钢壳结构，承包商在2004年的设计方案中采用了钢筋混凝土矩形结构。 ·韩国2005年开始修建的釜山-巨济海底沉管隧道，也采用钢筋混凝土箱式矩形结构。
广州珠江沉管隧道
广州洲头咀沉管隧道横断面
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7
横断面结构型式对比：
（1）圆形钢壳结构特点： ①水密性好；②预制容易；③浮运航道条件要求不高； ④钢材用量大，造价昂贵；⑤断面利用率不高； ⑥浮态浇筑内衬钢筋混凝土；⑦一般需采用外部永久压重。