港珠澳大桥总体设计及关键技术

港珠澳大桥总体设计及关键技术目录|CONTENTS一、工

程

概

况二、总

体

设

计三、桥梁主体工程关键技术四、人工岛及沉管隧道关键技术工程概况[PROJECT

OVERVIEW]一、工程概况港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域，东接香港特别行政区，西接广东省（珠海市）和澳门特别行政区。工程包括三项内容：[1].海中桥隧主体工程[2].香港、珠海和澳门三地口岸岛[3].香港、珠海、澳门三地连接线海中桥隧主体工程（粤港分界线至珠海和澳门口岸段）由粤港澳三地共同建设，港珠澳大桥管理局负责项目的具体实施；海中桥隧工程香港段（起自香港散石湾，止于粤港分界线）、三地口岸和连接线由各自建设。一、工程概况项目全长约50公里，桥隧工程全长35.6公里。三地共建的主体工程长约29.6km，深水区非通航孔桥14.12km、浅水区非通航孔桥5.44公里、青州航道桥930m、江海直达航道桥994m、九洲航道桥693m、以及两座人工岛连接桥，一座口岸连接桥，桥梁共长约22.8km。一、工程概况港珠澳大桥总投资估算为729.4亿元（静态投资约651.5亿元）①.珠海连接线43.7亿元；②.珠海口岸及人工岛69.2亿元；③.澳门连接线0.4亿元；④.澳门口岸及人工岛55.5亿元.海中桥隧主体工程347.2亿元；⑥.海中桥梁香港段56.9亿元；⑦.香港口岸及人工岛79.1亿元；②④⑥⑦Zhuhai①③MacaoHongkong一、工程概况总体工作计划主体工程初步设计

2010.06已完成施工图设计岛隧工程施工图设计+施工总承包招标2010.07

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2010.11岛隧工程施工图设计2010.12

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2012.05桥梁工程施工图设计招标2010.08

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2010.11桥梁工程施工图设计及专题研究2010.12

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2011.11交通工程施工图设计招标2010.08

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2010.11交通工程施工图设计及联合设计2010.12

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2015.03施工及试运行

2010.12—2016.12一、工程概况总体气象、水文、地质特点亚热带海洋性季风气候区，温度15~30℃，年降雨1800—2400毫米，南风、偏南风为主，有效波高约2m；7-9月为台风多发季节。淤泥、粉细沙软土地层局部达到60m；一、工程概况建设特殊限制条件及需求穿越中华白海豚保护区，环境敏感性强；海域航线复杂、流量大，安全风险源多；全桥设计寿命120年；全桥组水率小于10%；建成地标性建筑一、工程概况建设理念全面实现“工厂化、大型化、标准化、装配化”工法；减少海上作业时间及作业量；降低安全风险；减少对海洋环境影响；保证并提高工程质量总体设计[TOTAL

DESIGN]二、总体设计桥梁工程部分——航道桥景观设计青州航道桥塔顶结型撑吸收“中国结”文化元素，将最初的直角、直线型造型“曲线化”，并注入文化元素，提升景观层次，使中国结更显纤巧、灵动、精致、优雅，与附近连接隧道的东西人工岛形成“珠联璧合”的总体造型理念。二、总体设计桥梁工程部分——航道桥景观设计江海直达船航道桥江海直达船航道桥主塔塔冠造型取自白海豚元素，与该区域海豚保护区的海洋文化相吻合，造型独具特色。二、总体设计桥梁工程部分——航道桥景观设计九洲航道桥九洲航道桥主塔造型取自风帆，寓意“扬帆起航”，与江海直达船航道塔身形成序列化造型效果，桥塔整体造型优美、亲和力强，具有强烈的地标韵味。二、总体设计桥梁工程部分——非通航孔桥结构设计近珠海岸85m等跨组合连续梁桥85米等跨组合连续梁桥，单墩双幅梁，混凝土桥面板与钢箱一起整孔安装，混凝土墩台预制安装，钢管复合钻孔嵌岩桩基础。二、总体设计①墩身工厂分段预制、浮运就位、浮吊安装；②组合梁85米制造、运输到位、浮吊分幅安装；③利用专业制造厂、大型运输船、大型浮吊。桥梁工程部分——非通航孔桥结构设计近珠海岸85m等跨组合连续梁桥二、总体设计桥梁工程部分——非通航孔桥结构设计深水区110m等跨钢箱连续梁桥110米等跨钢箱连续梁桥，单墩整幅梁，箱梁整孔安装，预制混凝土墩台，预制安装，钢管复合钻孔桩基础。二、总体设计桥梁工程部分——非通航孔桥结构设计深水区110m等跨钢箱连续梁桥①墩身工厂分段预制、浮运就位、浮吊安装；②钢箱梁工厂110米制造、运输到位、浮吊安装③利用专业制造厂、大型运输船、大型浮吊。二、总体设计桥梁工程部分——非通航孔桥结构设计香港侧非通航孔桥12.6Km六车道高速公路标准，75m等跨预应力混凝土连续梁，节段预制箱梁悬拼安装；墩身预制安装（或现浇），预制外壳+现浇承台，钻孔桩。二、总体设计桥梁工程部分——非通航孔桥结构设计香港侧非通航孔桥二、总体设计桥梁工程总体设计特点三座通航孔桥风格一致；非通航孔桥标准跨径布置，适当增大跨径；非通航孔桥承台埋入海床面；采用单幅预制墩台装配化施工；非通航孔桥箱梁等梁高布置；非通航孔桥箱梁整跨吊装二、总体设计沉管隧道部分受香港机场航空限高要求，主航道设计为隧道，经比选采用沉管工法，沉管段总长5664m，共分33节，每节长180m，宽37.95m，高11.4m，单节重约7.4万吨，最大沉放水深44m。二、总体设计沉管隧道部分——人工岛设计东西人工岛各10万平米；西岛为养护管理功能，东岛兼旅游功能。二、总体设计沉管隧道部分——沉管设计采用工厂法进行沉管管节预制，实现标准化流水作业；管节的起浮、出坞、下沉利用大型专业化设备，实现7万吨级沉管40米水下对接精度。二、总体设计沉管隧道部分——人工岛结合部人工岛结合部连接预应力混凝土连续梁桥二、总体设计口岸人工岛部分——香港口岸香港口岸填海造地130公顷，采用碎石桩作为围堤地基加固（不挖泥），格型钢板桩（预制安装）作为岛壁结构，回填砂后加固形成陆域。二、总体设计口岸人工岛部分——珠澳口岸珠澳口岸人工岛东西宽930至960米、南北长1930米，工程填海总面积近220万平方米，人工岛将成为集交通、管理、服务、救援和观光功能为一体的综合运营中心桥梁主体工程关键技术[KEY

TECHNOLOGY

OF

BRIDGEENGINEERING]桥梁主体工程关键技术桥梁主体工程关键技术非通航孔桥施工关键技术

埋置式全预制桥梁墩台安装技术（干法、湿法）

分节段预制墩身干接缝拼装接高新技术组合梁设计制造施工新技术

大跨度钢箱梁整孔制造与架设关键技术

大规模钢桥面铺装方案选择及质量管理通航孔桥施工关键技术钢管复合桩基础大型主墩承台钢套箱整体吊装技术青州航道桥超高砼结构主塔及“中国结”安装技术江海直达船航道桥超高钢索塔整体吊装技术九洲航道桥钢混组合塔上塔柱整体竖转提升技术通航孔桥施工关键技术钢管复合桩基础基础采用钢管复合桩基础，钢管直径2.0m~2.5m，最大桩长超过100m，钢管参与受力设计通航孔桥施工关键技术大型承台钢套箱整体吊装技术青州航道桥青州航道桥主墩钢套箱长度90.99m，宽度43.74m，高度8.5m，平面面积近4000m2，重达1700t，采用两台大型浮吊抬吊，整体一次吊装就位。九洲航道桥204号墩围堰长22.4米，宽15.4米，高7.3米，重313.8吨，为吊箱围堰，墩位散拼，利用千斤顶一次性整体下放到位。江海直达船航道桥九洲航道桥索塔套箱高度8.3m,横桥向最大宽41m；顺桥向最大宽32m。套箱中间设置12个变宽节段,采用不锈钢高强度螺栓连接，套箱重约436T。通航孔桥施工关键技术青州航道桥超高砼结构主塔及“中国结”安装技术超高砼结构索塔采用液压爬模施工结形撑为钢结构“中国结”造型通航孔桥施工关键技术青州航道桥超高砼结构主塔及“中国结”安装技术由于剪刀撑杆件倾角大、构造异形、与塔柱连接处曲化，故采用钢结构。一方面工厂制造能够保证质量，另一方面能够避免常规的混凝土上横梁开裂的病害。结形撑总高50.30m，总宽28.09m，重达780t，通航孔桥施工关键技术青州航道桥超高砼结构主塔及“中国结”安装技术自下至上吊装顺序为J3、J2、J1节段，其中J3、J2采用整体吊装方法，J1分两次吊装。通航孔桥施工关键技术江海直达船航道桥超高钢索塔整体吊装技术首次实现钢索塔整体吊装施工索塔为“海豚”型全钢结构;

主塔柱受力部分由下至上共分为Z0~Z12十三个节段;总高度约110m;

Z0节段高度均为3.5m，重约500吨，单独安装;Z1~Z12节段整体吊装，重约2800吨。人工岛及沉管隧道关键技术[KEY

TECHNOLOGY

OF

ARTIFICIAL

ISLAND

&

IMMERSEDTUNNEL]沉管隧道关键技术沉管基础沿线基底位于不同地层且荷载差异基础设计目标：总沉降﹤

15cm，差异沉降﹤

2cm岛上段、岛头区、斜坡过渡段需进行地基处理设计方案要利于施工过程质量控制，具备容错补救可行性人工岛及沉管隧道关键技术沉管隧道关键技术沉管基础研究并采用挤密砂桩柔性复合地基、高压旋喷半刚性复合地基、PHC刚性桩复合地基，实现三种复合地基及天然砂基地基刚度的平顺过渡；将重力式码头工程成熟的抛填块石+强夯技术引入隧道基础，协调全线基础刚度、降低清淤难度。采用先铺碎石基床，实现沉管竖向线形及平整度。人工岛及沉管隧道关键技术沉管隧道关键技术精确声纳测控系统（与日本、挪威公司合作开发）；遥控遥测压载系统（与德国公司合作开发）；数控拉合系统（法国、瑞士公司合作开发）；数字化