世界難度最大的工程

　　海底隧道是為了解決橫跨海峽、海灣之間的交通，而又不妨礙船舶航運(yùn)的條件下，建造在海底之下供人員及車輛通行的海底下的海洋建筑物。

　　海底隧道工程的詳細(xì)施工概況

　　海底隧道總長(zhǎng)5664米，建好后呈雙向六車道的公路隧道，由33節(jié)預(yù)制好的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)沉管對(duì)接而成。除四個(gè)島隧連接端接口處沉管較短，其余29個(gè)標(biāo)準(zhǔn)沉管長(zhǎng)為180米、寬38米、高11.4米。沉放對(duì)接中的首節(jié)E1管節(jié)為較短管節(jié)，長(zhǎng)112.5米，寬37.95米，高11.4米，吃水深度約為11.1米，總重量達(dá)到44000噸。

　　近日，港珠澳大橋西人工島施工現(xiàn)場(chǎng)依舊燈火通明，一派熱火朝天的景象。經(jīng)過(guò)連續(xù)4天不間斷的施工作業(yè)，港珠澳大橋海底隧道首節(jié)沉管順利完成沉放與初步拉合，為確保120年工程質(zhì)量，“深海之吻”比原計(jì)劃推遲了一天。

　　港珠澳大橋海底隧道，是港珠澳大橋整個(gè)工程中最難的部分，也是當(dāng)今世界施工難度最大的海底隧道工程，其中“深海之吻”堪比神九與天宮一號(hào)太空對(duì)接。沉管隧道是國(guó)內(nèi)第一例先鋪法施工的海底沉管隧道工程，截至目前，僅丹麥的厄勒海峽隧道、韓國(guó)的釜山隧道、土耳其的博斯普魯斯海峽隧道、日本的多摩川隧道等有同法施工先例。

　　海底隧道總長(zhǎng)5664米，建好后呈雙向六車道的公路隧道，由33節(jié)預(yù)制好的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)沉管對(duì)接而成。除四個(gè)島隧連接端接口處沉管較短，其余29個(gè)標(biāo)準(zhǔn)沉管長(zhǎng)為180米、寬38米、高11.4米。沉放對(duì)接中的首節(jié)E1管節(jié)為較短管節(jié)，長(zhǎng)112.5米，寬37.95米，高11.4米，吃水深度約為11.1米，總重量達(dá)到44000噸。首節(jié)E1管節(jié)于5月3日凌晨零時(shí)50分抵達(dá)目的地。凌晨1時(shí)，工人們就連續(xù)作戰(zhàn)，開(kāi)始了E1沉管系泊作業(yè)。

　　建造的難度非常巨大 工作人員勞累緊張

　　中交聯(lián)合體港珠澳大橋島隧工程項(xiàng)目總經(jīng)理部副總工程師尹海卿介紹，沉管隧道施工，其超大管節(jié)的預(yù)制、復(fù)雜海洋條件下管節(jié)的浮運(yùn)和沉放，高水壓條件下管節(jié)的對(duì)接以及接頭的水密性及耐久性、隧道軟土地基不均勻沉降控制等，方方面面的技術(shù)極具挑戰(zhàn)性，很多屬于世界最高水平。尹海卿進(jìn)一步解釋，首節(jié)沉管抵達(dá)沉放現(xiàn)場(chǎng)后，通過(guò)往海中拋錨固定位置，然后通過(guò)收放纜繩控制沉管的姿態(tài)和位置。即使是全自動(dòng)控制的沉放系統(tǒng)，在面對(duì)這個(gè)體積巨大的龐然大物時(shí)，調(diào)整位置的過(guò)程也非常緩慢。

　　4日，完成系泊后，工人們?yōu)槌凉懿鸪吮Ｗo(hù)沉管首端GINA止水帶的GINA保護(hù)罩。隨后，潛水員反復(fù)下水對(duì)基槽、對(duì)接口等作最后的檢查和清理維護(hù)，施工人員各就各位，開(kāi)始“深海之吻”前的一系列試驗(yàn)性沉放與對(duì)接的準(zhǔn)備。

　　5日下午4時(shí)許，西人工島的東面，E1管節(jié)沉放，對(duì)接工作緊張推進(jìn)。記者現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)到，兩艘沉放舶一前一后橫跨沉管上方，施工人員通過(guò)沉放舶上的操縱系統(tǒng)，往沉管內(nèi)的壓載水箱注水，沉管以緩慢速度下沉。在下沉的過(guò)程中，通過(guò)聲納系統(tǒng)測(cè)量沉管與暗埋段距離與位置，纜繩隨時(shí)按照需要進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)沉管下沉到海底后，將通過(guò)拉合千斤頂對(duì)管節(jié)進(jìn)行拉合。

　　尹海卿介紹，海底沉管隧道施工匯聚測(cè)控系統(tǒng)、壓載水系統(tǒng)、錨系統(tǒng)、拉合系統(tǒng)、精調(diào)系統(tǒng)等30余項(xiàng)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的沉管隧道施工技術(shù)，堪稱國(guó)內(nèi)“超級(jí)工程”。其中，沉管對(duì)接的精確度要求非常高，兩邊橫向偏差要控制在2厘米之內(nèi)，縱向偏差在3.5厘米之內(nèi)，軸線偏差控制在5厘米之內(nèi)，相對(duì)航空母艦大小的沉管本身，要達(dá)到這個(gè)精確度，難度可想而知。“為使管節(jié)對(duì)接達(dá)到最佳效果，晚上七八點(diǎn)高潮水位是最好施工時(shí)機(jī)。”尹海卿解釋，在兩個(gè)管節(jié)的橫截面周圍，安裝著巨大的GINA止水帶即巨型橡膠圈。當(dāng)拉合千斤頂完成拉合后，兩個(gè)管節(jié)會(huì)基本對(duì)接在一起。這時(shí)，將對(duì)接處海水完全抽干，形成一個(gè)密封空腔;海水的強(qiáng)大壓力會(huì)將沉管往預(yù)埋段力推，兩者緊密結(jié)合一起。

　　修建方法​海底隧道的開(kāi)鑿，主要有4種工法。

　　鉆爆法

　　主要用鉆眼爆破方法開(kāi)挖斷面而修筑隧道及地下工程的施工方法。用鉆爆法施工時(shí)，將整個(gè)斷面分部開(kāi)挖至設(shè)計(jì)輪廓，并隨之修筑襯砌。大陸已建成的海底隧道，廈門(mén)翔安隧道，青島膠州灣海底隧道，均是采用礦山法施工。

　　沉管法

　　沉管法是在水底建筑隧道的一種施工方法。沉管隧道就是將若干個(gè)預(yù)制段分別浮運(yùn)到海面(河面)現(xiàn)場(chǎng)，并一個(gè)接一個(gè)地沉放安裝在已疏浚好的基槽內(nèi)，以此方法修建的水下隧道。香港多條海底隧道采用沉管法施工。

　　掘進(jìn)機(jī)法

　　掘進(jìn)機(jī)法是挖掘隧道、巷道及其它地下空間的一種方法。簡(jiǎn)稱TBM(tunnel boring manchine)法，是用特制的大型切削設(shè)備，將巖石剪切擠壓破碎，然后，通過(guò)配套的運(yùn)輸設(shè)備將碎石運(yùn)出。連接英國(guó)及法國(guó)的英法海峽隧道就是采用掘進(jìn)機(jī)法開(kāi)挖。折疊

　　盾構(gòu)法(Shield Method)是暗挖法施工中的一種全機(jī)械化施工方法，它是將盾構(gòu)機(jī)械在地中推進(jìn)，通過(guò)盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)的坍塌，同時(shí)在開(kāi)挖面前方用切削裝置進(jìn)行土體開(kāi)挖，通過(guò)出土機(jī)械運(yùn)出洞外，靠千斤頂在后部加壓頂進(jìn)，并拼裝預(yù)制混凝土管片，形成隧道結(jié)構(gòu)的一種機(jī)械化施工方法。日本東京灣海底隧道是采用盾構(gòu)法施工。

　　作用和優(yōu)勢(shì)

　　海峽像一道天塹將大陸與大陸，大陸與海島，海島與海島之間隔開(kāi)，這給人們的生活、旅行帶來(lái)許多不便。于是，人們?cè)O(shè)計(jì)建造接通海峽兩岸的海底隧道。海底隧道不占地，不妨礙航行，不影響生態(tài)環(huán)境，是一種非常安全的全天候的海峽通道。