揭秘超级工程：港珠澳同款沉管安装技术大公开

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港珠澳大桥，这座横跨伶仃洋，连接香港、珠海和澳门的超级工程，以其壮丽的身姿与卓越的建造技术成为 桥梁建筑史上的不朽丰碑。其中，海底沉管隧道的建设更是堪称奇迹，其同款沉管安装技术，凝聚着无数科研人员与建设者的智慧和心血， ，就让我们一同揭开这项技术的神秘面纱。挑战重重的海底工程港珠澳大桥的海底沉管隧道部分，全长约 6.7 公里，由 33 节巨型沉管和 1 个最终接头组成。每节沉管长达 180 米，重量近 8 万吨，要将如此庞然大物在数十米深的海底实现 对接，其难度超乎想象。海底复杂的地质条件，如淤泥、淤泥质黏土和混合砂地层，给工程带来了极大挑战。此外，该区域是中华白海豚保护区核心区，对环保要求极为严苛；同时，要满足 30 万吨轮船的通航需求，这都使得沉管安装技术必须达到前所未有的高度。创新技术打造稳固基础精细化地质勘察技术为获取准确的地质参数，降低海床软土土体取样受扰动对勘察结果的影响，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。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，短时间内为设计和施工提供了高质量的地层参数，确保了工程对地质勘察的高要求。复合地基设计方案针对海底复杂地质，创造性地提出 “复合地基” 方案，保留原方案的碎石垫层设置，并将人工岛岛壁下已使用的挤密砂桩方案 “移植” 到隧道。通过在青岛进行半年试验验证，此方案有效将沉降控制在 5 厘米以内，解决了传统方案中隧道可能出现大面积沉降的难题，保障了沉管隧道的安全性和 120 年耐久性。高精度碎石整平船作业为保障沉管安稳着陆，实现毫米级对接，研发了高精度碎石整平船。该船可按拟定纵坡均匀下料铺设，代替传统后填法中高程调节不便、地震时易砂土液化的问题。整平精度可控制在正负 40 毫米以内，3 天时间便可完成单个管节基床的铺设，有效避免基槽回淤问题，确保沉管水下高精度对接。高效精准的沉管安装流程沉管预制与舾装在珠海牛头岛建设了当时 上 的沉管预制厂，设置多条生产线，首开曲线沉管预制先河。在正式浮运安装前，沉管要进行两次舾装。一次舾装安装压载水箱、封门，使沉管成为密闭空间，保证浮运安装滴水不漏；二次舾装则将沉管与安装船舶 “合为一体”，并安装测量塔、监测设备等，实时监测沉管在水中的一举一动，为高精度水下安装保驾护航。沉管浮运与定位从牛头岛沉管预制厂到安装现场，沉管需浮运近 14 公里，要克服浅水区航道搁浅、地质条件复杂、回淤强度大等难题。为此，量身打造了专用的浮运安装设备。利用卫星定位、声呐等 技术， 控制沉管在运输过程中的方向和速度，确保其安全到达预定位置。同时，研发出 上首套船管姿态监测系统 “港湾一号”，具备监测 0.05 赫兹超低频运动的能力，实时反馈船与沉管在水中的姿态，为指挥决策提供关键参考。沉管沉放与对接到达预定位置后，通过安装船底下的起吊装置，精密控制和监控沉管下沉过程。当沉管距基床一米时，开始利用深水测控系统和水下运动实时监控系统调整姿态。沉管沉放基本到位后，通过沉管对接精调系统和拉合系统进行精准定位，实现毫米级对接。最终，通过水力压接排出多余的水，使沉管对接严丝合缝、滴水不漏。沉管回填与固定对接完成后的沉管，仍处于不稳定状态。 供料锁固回填船 “一航津供 1”，储存能力 3000 立方米，供料能力每小时 800 立方米，通过精准抛填石块，在沉管周围堆起梯形山，将沉管埋起来，增强其抵御海水冲刷、侧移、水浮的能力，至此，海底沉管隧道的浮运安装才宣告完成。

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