港珠澳大桥岛、隧、桥跨海交通集群施工技术

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2.2
港珠澳大桥珠海连接线全长13.432 km,双向 六车道,设计时速80 km/h,位于珠海市香洲区,毗 邻澳门。珠海连接线第一合同段(见图1)是港珠澳 大桥珠海连接线的控制性工程,起点珠澳人工岛,经 拱北湾特大桥连接珠海连接线人工岛,先岛后隧,隧 道经海域明挖段、口岸暗挖段和陆域明挖段,终点位 于公安边防第五支队茂盛围军事管理区。
国防交通工程与技术
囵2015第1期
万方数据
・实例分析・
港珠澳大桥岛、隧、桥跨海交通集群施工技术 5
宫大辉
结束语
目前,连接线人工岛一期工程、拱北隧道海域段
围护结构已完成,正在进行隧道主体与拱北湾大桥 施工;人工岛工后沉降均匀稳定,从2013年11月至 2014年6月岛体平均沉降45 mm。岛内采用挤密 砂桩、搅拌桩槽壁加固及旋喷桩接缝止水攻克了岛 面承载力不足、地连墙成槽塌孔和海域基坑防水难 题。通过实践证明,连接线人工岛采用围壁式成岛
3.1
岛护岸、陆域形成及地基处理等部分组成。形成后 的陆域交工标高为4.3 m及4.8
m。
人工岛护岸设计使用寿命按100 a考虑,结构 安全等级按一级设计。
3.3
拱北隧道工程特点 拱北隧道为港珠澳大桥珠海连接线的关键控制
拱北湾大桥工程特点 拱北湾大桥(暨珠澳口岸人工岛连接匝道)是连
性工程,全线分为海域段、口岸段、陆域段。海域段 主要位于拱北湾海域,长1
笼。
设计顶面高程,完成护岸及其它附属工程。
4.2 4.2.1
拱北湾大桥工程建造技术 面临的挑战
(4)桥隧连接路基段基础稳定性及沉降控制。
4.3.2
(1)工期紧,因拱北湾大桥匝道桥与珠澳口岸人 工岛连接设计方案刚刚确定,工期推迟9个月。 (2)海上现浇梁工程量较大,全桥16联现浇连 续梁需海上施工,海上作业空间不足,各个匝道互相 影响,对施工组织及施工进度是个不小的挑战。 (3)长桩施工,海上潮汐地区完成⑦2.0 m、桩长
程施工与管理工作47772887@qq.corn
国防交通工程与技术

2015第l期
万方数据
ຫໍສະໝຸດ Baidu
・实例分析・
港珠澳大桥岛、隧、桥跨海交通集群施工技术
宫大辉
位:一0.78 m(低潮累积频率90%),潮差2.43 m。
珠江口为我国台风频发区,台风过境时,在近岸 水域会产生明显的水位升降,即台风暴潮。据伶仃 洋各测站风暴增水情况的统计,伶仃洋海区台风暴 潮增水可达2 m以上。
232.048
接珠澳口岸人工岛与港珠澳大桥珠海连接线的纽 带。全长890 m,共设置6条出入境匝道,匝道采用 客货分流的方式,分别连接珠澳口岸人工岛的相应 功能区。 拱北湾大桥及匝道桥共24联连续梁,主线10 联,其中8联先简支(35 m小箱梁)后连续,2联为 整体现浇连续梁;匝道桥共14联,全部为现浇连续 梁、最大跨径58 m。全桥施工顺序围绕现浇连续梁 分段施工特点进行安排,重点处理好桥梁与两岛衔 接转换。
m桩基难度较大,成桩质量要求高。 (4)口岸人工岛与连接线人工岛主体已经完成,
拱北湾大桥与两岛接点处基础处理困难大。
4.2.2
拱北湾大桥施工方案
按照总体施工部署,拱北湾大桥分两部分施工:
一是35 m预制小箱梁施工,在连接线人工岛岛头
路基段建设箱梁预制场,采用架桥机铺架预制梁;二 是海上下部结构及现浇梁施工,在主线桥左右幅中 间及现浇梁澳门侧布置施工栈桥连接两岛,形成海
气象水文条件 港珠澳大桥工程场地属南亚热带海洋性季风气
候区,位于珠江口外伶仃洋海域,北靠亚欧大陆,南 临热带海洋,气候温暖潮湿,受亚欧大陆和热带海洋 的交替影响,该区域天气气候复杂多变,灾害性天气 频繁。
2.2.1
气象
工程区域盛行风向以东南偏东和东风为主,但 季节变化明显。热带气旋影响十分频繁,据1949~ 2008年资料统计,平均每年2个左右,最多时每年 可达6个,自4~12月均有可能发生,主要集中在6
4.1
人工岛工程特点 连接线人工岛属于浅海围壁式斜坡护面人工
桥、隧、岛工程建造技术应用
人工岛工程建造技术 人工岛为港珠澳大桥珠海连接线的先行工程项
岛[2],人工岛轴线与桥隧轴线一致,长约1.3 km,起 点位于拱北口岸东侧现有海岸处,距离南侧澳门
250
m,终点接拱北湾大桥。人工岛南北宽70 m,填
684.19
图4拱北隧道海域段地连增施工
及岛内置换法基础施工,较好的完成了桥、隧岛上衔 接转换,并为隧道和岛上交通设施提供了安全稳定 的掩护功能[4]。 参考文献
[1]陈越.港珠澳大桥岛隧工程建造技术综述EJ].施工技
术,2013,42(9):1—5
止水处理。 (2)主体结构施工方案。基坑疏干降水后,逐层 开挖架设各道支撑至基坑底部,采用坑内小挖机配 合坑外长臂挖机和履带抓斗的方式进行出土。及时 施作垫层及防水层、浇筑底板,而后逐层施作侧墙 (中墙)至钢支撑底部(钢模板,单侧三角斜支撑施 工),待混凝土达到设计强度后先架设换撑后拆除相 应支撑,适时浇注中板、顶板(钢模板,满堂脚手架施 工)。最后施工顶板柔性防水层以及保护层,压顶腰 梁、拆除第1道混凝土支撑,回填覆土。
m(+4.3 m)
4.3
(a)栈桥
图3
(b)现浇梁
拱北湾大桥栈桥、现浇梁施工
桥梁与人工岛接点处棱体及护坦石桩基采用 “护筒跟进法”冲击成孔。 拱北隧道海域段建造技术 拱北隧道海域段在人工岛上采用明挖暗埋技术 施工,围护结构为地下连续墙与钢板桩。
4.3.1
面临的挑战
(1)人工岛i0 m厚回填砂层地连墙成槽施工。 (2)海域段地连墙接缝止水。 (3)人工岛岛面上400 t履带吊吊装巨大钢筋

工程概况
港珠澳大桥起自香港口岸,跨越伶仃洋海域,下

2.1
项目建设条件
地质条件 场地海域范围属侵蚀堆积地貌单元中的陆缘浅
穿拱北口岸,止于南屏镇洪湾,线路总长约为55 km;大桥共分为珠海和澳门连接线、珠澳口岸人工 岛、大桥主体工程、香港连接线及香港口岸人工岛六 部分,是由桥梁、隧道、人工岛组成的跨海交通集群
~10月。
图1珠海连接线第一合同段平面图
2.2.2
潮流波浪
工程区域潮汐类型属于不规则的半日潮混合潮
收稿日期:2014-09—16
型。该潮型呈往复运动形式,具有落潮流速大于涨 潮流速、中部海域潮流流速比两边大的特点。设计 高水位:+1.65 m(高潮累积频率10%);设计低水
作者简介:宫大辉(1982一).男,工程师,主要从事桥梁、隧道工
80
拱北隧道海域段施工方案
海域明挖段基坑最大宽度32.3 m,最大深度
24.7
m,主体结构共分55个施工节段,其中敞开段
m。
31个节段,暗埋段24个节段,节段长度22
(1)围护结构施工方案。围护结构地连墙(见图 4)采用液压成槽机成槽,双机抬吊吊放钢筋笼,其中 吊车的组合形式有:400 t履带主吊+280 t履带副 吊,直升导管法灌注水下混凝土;钢板桩采用专用设 备压入,主体结构完成后拔除裙边和抽条式地基加 固采用双重旋喷或三轴搅拌工艺。抗拔桩采用旋挖 钻成孔,汽车吊吊放钢筋笼,直升导管法灌注水下混 凝土。钢管支撑、钢板桩、钢构件等在加工厂加工,运 至现场安装;混凝土支撑现场绑扎钢筋立模浇筑。 为解决岛内沙层成槽困难,采用搅拌桩进行槽 壁加固,确保顺利成槽;地连墙接缝外侧进行旋喷桩
工程。
海微地貌,海拔高程一3~一1 rn左右,人工岛填筑
后+4.8 m。上部覆盖层发育,且岩性在纵向具有
海相、海陆交互相、陆相多层结构,岩性条件较为复 杂。沉积层发育,一般厚度约为26.3~34.6 m,主 要有淤泥、淤泥质粉质粘土、粉土、中细砂、淤泥质粉 土、粉质粘土、砾砂等。土层具有软弱、饱和含水、水 量补给丰富、高压缩性、高渗透性、承载力低的特点。
2.3

工程特点
工程设计方案制定遵循“安全、适用、耐久、环
保、经济、先进”的原则。设计方案考虑满足交通运 输方面的要求,施工、运营期不影响拱北口岸正常通 关,并考虑减少对周边原有建筑、交通设施、环境的 影响n]。根据连接线工程隧道的走向及桥梁的断面 设计,拱北湾大桥从珠澳口岸人工岛过来接近连接 线人工岛时往西通过路基段与隧道敞开段连接,再 往西延伸到隧道进入地下,具体见图2。
目,考虑到要进行大范围的疏浚、填海造地以及回填 施工,为满足规定的沉降与变形要求,基础施工非常 重要,人工岛采用围壁法施工,岛内换填中粗砂振冲
密实。
海面积9.27万m2,护岸总长度2 北护岸及现有海岸围封而成。
m,由南
港珠澳大桥珠海连接线人工岛填海工程由人工
国防交通工程与技术
_
2015第l期
万方数据
周边环境 本合同段地理位置独特,环境因素复杂,沿线途
经拱北湾海域、人工岛、军事管制区、拱北口岸、边界 河等,涉及到边检、边防、海关、海事、海洋等部门,且 与城市道路多次交叉,需要协调的部门众多,协调难 度极大。
珠澳人
图2珠海连接线第一合同段线路纵断面图
设计方案的先进性主要通过现场施工特征表 现,减少临建工程,避开拱北口岸周边复杂的建筑和 拥挤的交通,下穿海底隧道确保拱北口岸正常运转, 人工填海实现了桥隧海上转换衔接,并为海上施工 提供充足的作业空间。
道海域段与拱北湾大桥)的顺利建设和正常运营。结合港珠澳大桥珠海连接线工程实例,介绍岛、隧、桥跨海 交通集群工程施工技术特点,为今后跨海工程项目设计、施工提供有益参考。 关键词:港珠澳大桥;跨海交通集群;桥、隧、岛施工
DOI:10.13219/].gjgyat.2015.01.015 中图分类号:U44;U45 文献标识码:B文章编号:1 672—3953(2015)Ol一0057—04
3.2
m(左线),共55
个节段,采用筑岛明挖法施工;口岸段位于拱北口 岸,长255 m,包括1段暗挖段和2座工作井,暗挖 断采用管幕暗挖法施工,工作井采用明挖法施工;陆 域段位于鸭涌河和茂盛围区域,长1
226.761
m(左
线),共56个节段,主要采用明挖法施工。 拱北隧道主要工程项目有:明挖围护结构、明挖 主体结构、工作井围护结构、工作井主体结构、管幕 超前支护、冻结止水帷幕、暗挖支护结构、全线防水、 洞内路面等。 4
1-23刘挺,肖
鹤,凌育洪.关于人工岛设计中的研究方法
探讨EJ].华中建筑,2010(6):69—71 [3]王柳君,竺艳蓉.极浅海、浅海人工岛设计与施工的几个 问题[J].石油工程建设,1994(5):1-8 [4]中华人民共和国交通运输部.JTS257--2008水运工程质 量检验标准Es].北京:人民交通出版社,2008
4.1.2
采用“钓鱼法”从连接线人工岛开始搭设施工栈 桥直通口岸人工岛(见图3(a)),相应墩位处垂直栈 桥搭设施工平台施工桥梁下部结构;钢板桩围堰施 工海上基础承台;钢管贝雷片支架施工现浇梁(见图
3(b))。
人工岛施工方案
开辟临时航道,纵向自西向东分三个施工区域 “后退式”组织自下而上的平行流水作业,纵向分段、 平面分区、立面分层开挖基槽,先用块石和中粗砂围 堤,后施工混合到滤层,再岛内吹填中粗砂,振冲、碾 压密实。水下抛石棱体,采用开底驳和长臂挖机粗 抛,横鸡趸补抛[31;长臂挖掘机理坡;护面块石用大 型挖掘机转运、理坡;栅栏板由预制场驳运至现场, 履带吊配合浮吊安装。 为确保原护岸开挖稳定,接岸处50 rn范围不 进行开挖,采用“抛石挤淤法”施工基础。 人工岛分两个阶段进行:第一阶段填筑至+3.5 m标高形成陆域,交付场地进行海域隧道段和拱北 湾特大桥施工;第二阶段填筑至+4.8
‘实例分析・
4.1.1
港珠澳大桥岛、隧、桥跨海交通集群施工技术
宫大辉
面临的挑战
上运输通道及临时施工平台完成下部结构与现浇梁
施工。
(1)开敞海域、深厚软土地基、复杂施工条件下 的快速成岛。 (2)根据总工期要求人工岛需1 a内快速成岛, 且完成基础处理和护面工程。 (3)要有充足的砂、石料供应。 (4)疏浚物倾倒区为大万山南,淤泥开挖、运输、 倾倒施工环保要求高。 (5)工程海域是国内乃至世界范围内航运最复 杂的水域,海上施工安全保障难度大。
匕j丛.
港珠澳大桥岛、隧、桥跨海交通集群施工技术
宫大辉
(中铁十八局集团有限公司,天津300222)

要-港珠澳大桥东连香港、西接珠海/澳门,是集岛、隧、桥为一体的跨海通道。珠海连接线为港珠澳大桥
的重要组成部分,其涉海项目为拱北湾大桥、连接线人工岛及拱北隧道海域段,修建连接线人工岛目的是实现
拱北湾大桥与拱北隧道的转换衔接,满足岛上建筑物布置需要,并提供基本掩护功能,保障主体工程(拱北隧
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