12月28日，歷經(jīng)4年建設(shè)，中鐵十八局集團(tuán)承建的世界最長(zhǎng)超大斷面曲線管幕隧道——港珠澳大橋拱北隧道順利貫通，標(biāo)志著我國(guó)在這一領(lǐng)域的技術(shù)水平位居世界前列。

港珠澳大橋拱北隧道全長(zhǎng)2741米，由海中隧道和城市地下隧道兩大部分組成，下穿我國(guó)日通關(guān)量最大的陸路口岸——拱北口岸，按照“雙向并行與上下重疊相互變換”的雙向六車(chē)道方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。特別是穿越拱北口岸255米長(zhǎng)的隧道暗挖地段，開(kāi)挖斷面達(dá)336.8平方米，寬19米，高21米，相當(dāng)于8層樓房的高度，采用“曲線管幕+凍結(jié)法”施工，其管幕長(zhǎng)度、面積和凍結(jié)規(guī)模均創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄。

穿越拱北口岸等復(fù)雜建筑物

在前期完成超大曲線管幕頂管施工后，管幕凍結(jié)成為拱北隧道穿越口岸暗挖段的關(guān)鍵技術(shù)。相當(dāng)于要以管幕為“骨架”，建成一個(gè)高23米，寬20米，厚2.6米，縱向長(zhǎng)度255米的超大“冰柜”。利用人工制冷技術(shù)，把松軟含水的土層變成凍土，包裹管幕頂管，增加其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以便在凍結(jié)壁的保護(hù)下，安全進(jìn)行隧道開(kāi)挖。

管幕周?chē)鷥鐾灵_(kāi)挖

“冰凍三尺非一日之寒”。建設(shè)者們圍繞“凍起來(lái)、抗弱化、控凍脹”三大原則聯(lián)合攻關(guān)，在國(guó)內(nèi)外前所未有的采取了管幕鋼管內(nèi)部布置“圓形主力凍結(jié)管”、“異形加強(qiáng)凍結(jié)管”和“升溫鹽水限位管”三種特殊管路構(gòu)成的凍結(jié)方案，解決施工中遇到的種種難題。

近零下30度的狹窄管幕內(nèi)施工作業(yè)

為持續(xù)供給形成凍結(jié)圈所需要的冷量，建設(shè)者精心測(cè)算，在暗挖段兩邊各設(shè)一個(gè)凍結(jié)站。為達(dá)到設(shè)計(jì)要求的凍土厚度，在暗挖段凍結(jié)圈范圍內(nèi)，布設(shè)一萬(wàn)多個(gè)溫度監(jiān)測(cè)元器件充當(dāng)“眼睛”，適時(shí)調(diào)整凍結(jié)參數(shù)，保證凍結(jié)效果。由于長(zhǎng)時(shí)間對(duì)土層凍結(jié)，隧道內(nèi)凍土的厚度與強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期，為解決開(kāi)挖難題，他們不斷進(jìn)行設(shè)備選型和組織調(diào)整，實(shí)施“五臺(tái)階十四部開(kāi)挖作業(yè)法”，確保了工程順利推進(jìn)。

通過(guò)參建各方的共同努力，建設(shè)者們先后攻克“管幕曲線軌跡控制”“超長(zhǎng)水平凍結(jié)”等7項(xiàng)世界性的工程技術(shù)難題，安全精確地貫通了這座極具挑戰(zhàn)性的世界級(jí)地下工程。

拱北隧道“長(zhǎng)距離曲線管幕和大規(guī)模水平凍結(jié)止水技術(shù)”的成功運(yùn)用，填補(bǔ)了我國(guó)在復(fù)雜地質(zhì)條件下超大斷面隧道施工技術(shù)空白，同時(shí)也標(biāo)志著港珠澳大橋13.4公里珠海連接線全線貫通，為港珠澳大橋按期建成通車(chē)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。