Question

港珠澳大桥在建造过程中遇到哪些因难，工程师是如何解决的

Answer 1

问：港珠澳大桥在建造过程中遇到哪些因难，工程师是如何解决的

答：港珠澳大桥建造过程中遇到的困难是气象水文条件复杂。

答：1，港珠澳大桥地处外海，气象水文条件复杂，HSE管理难度大。伶仃洋地处珠江口，平日涌浪暗流及每年的南海台风都极大影响高难度和高精度要求的桥隧施工。

答：海底软基深厚，即工程所处海床面的淤泥质土、粉质粘土深厚，下卧基岩面起伏变化大，基岩深埋基本处于50至110米范围海水氯盐可腐蚀常规的钢筋混泥土桥结构。

答：2，伶仃洋是弱洋流海域，大量的淤泥不仅容易在新建桥墩、人工岛屿或在采用盾构技术开挖隧道过程中堆积并阻塞航道、形成冲击平原，而且会干扰人工填岛以及预制沉管的安置与对接；同时，淤泥为生态环境重要成分，过度开挖可致灾难性破坏。

答：3.限高120米港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋，连接香港、珠海、澳门三地，由于伶仃西航道和铜鼓航道对通航要求较高，远期要保障30万吨游轮的通航能力。但要满足30万吨游轮的通航能力，就必须建造一座桥面高度超过80米，桥塔高度达到200米的超级大桥。但由于大屿山机场在航道处限高为120米。因此，不可能采用桥梁方案跨越这两条航道，如果找不到解决的办法，那么，港珠澳大桥就将陷入无疾而终的困局。对此，采取的应对措施就是修建海底隧道，由于有高度上的限制，加上海底隧道不仅能很好地解决水域的跨越问题，而且还在大程度上降低了对周围环境的影响，解决了大面积水域的航运问题。特别是随着修建海底隧道的一些关键技术的不断突破，海底隧道已逐渐成为了工程界普遍认同的跨越航运繁忙航道的第一选择。

答：因此，港珠澳大桥之所以选择修建长海底隧道，并成为海底隧道最长的跨海大桥，这一方面既有客观因素的制约；另一方面，也是因为海底隧道具有自己独特的优势。

答：4、10%水阻率要建造海底隧道，首先要找到能把桥梁和海底隧道连接起来的岛屿，由于附近海域没有现成的岛屿可供使用，这就必须修建人工岛来连接海底隧道和桥梁。而伶仃洋是—个典型的弱洋流海域，加上每年有大量的泥沙从珠江口流入伶仃洋，如果人工岛长度和宽度过大，就会起到阻挡泥沙流入大海的作用，水阻率一旦超过10%，泥沙就有可能被阻挡沉积，在岁月流逝中让伶仃洋变成一片冲积平原。

答：为了避免这个灾难性的后果，就必须缩小人工岛的尺寸，把人工岛的长度控制在1公里以内，但采用盾构法的话，由于盾构法对稳定性要求很高，隧道也会埋得比较深，最终会导致人工岛的长度超标并撞上10%水阻率的红线。在综合考虑水阻率以及该处隧道规模、海域水文地质条件的情况下，最终采用了沉管法取代盾构法。沉管隧道是指在海床上浅挖出沟槽，将预制好的管道沉放到沟槽中，然后进行水下对接。采用沉管隧道技术后，降低了400米的岛屿长度，将岛屿长度控制在625米，解决了10%水阻率的问题。

问：他们是如何解决困难的吗

答：5、800万立方米淤泥之前讲到要修筑625米长的人工岛以连接桥梁和海底隧道，而在修筑人工岛的地方有一层15到20米的淤泥，由于淤泥的物理属性，如果在其基础上做抛石斜坡或常规重力式沉箱的话，抛石或重力沉箱就会因淤泥而打滑，地基不稳。最常规的办法是把淤泥全部清理掉，或者用排水结固的办法使淤泥变干，然后再抛石或用沉箱坐稳。但在海底排水使淤泥变干并不现实，而如果要把淤泥全部清理掉，要清理足足800万立方米淤泥，这不仅耗时耗力，使在一年的造岛工期内无法完成工作任务，而且还会对海洋环境造成很大污染。

答：对此，工程师的解决之道是采用120个重550吨，高55米，直径22.5米的圆形钢桶围成一圈来稳定地基，钢桶会插入粉质粘土、粉质粘土夹砂层中，逐渐会形成稳定的结构，届时只要在钢桶围成的人工岛内填充沙石即可，钢桶会使沙石留在人工岛内，不用在担心抛石和沉箱顺着淤泥滑走，最后形成永久的抛石斜坡堤和临时钢圆筒结构相结合的岛壁结构。

答：6、3厘米误差成功修筑人工岛的前提是要制造出120个550吨重、55米高的巨型钢桶，但由于钢桶的体积过于庞大，没有任何一个卷板机和模具能够完成这样钢桶的制造工作，不得不采用模块组装的办法，将钢桶分成72个模块，一组一组的拼装。但这种做法也会带来一个问题，由于钢桶的误差要求被限制在3厘米以内，而每一次拼接都会有一定的误差，加上拼接的模块数量达72个，以及钢桶高达55米的巨大体积非常不利于加工和制造，在多次拼接后有可能无法将误差控制在3厘米以内。

答：最终，工程师们用内胆来解决钢桶制造的精度问题——制造一个能够控制圆柱形钢桶外型的钢结构支架，在这个钢结构支架的辅助性进行拼接，终于将误差控制在3厘米以内。

问：港珠澳大桥克服的困难