
中鐵十八局副總工程師 港珠澳大橋拱北隧道項目指揮長 潘建立:就是一層淤泥,一層淤泥,一層沙土,我們叫“漢堡包地層”。支穩(wěn)能力基本上是沒有。
為了達到施工基礎條件,工程人員利用36根直徑1.62米,長255米,具有冷凍功能的特殊鋼管先行搭建出隧道結構,將富水地質土層人工變?yōu)榫邆涫┕l件的凍土層。
中鐵十八局副總工程師 港珠澳大橋拱北隧道項目指揮長 潘建立:水平凍結,整個暗挖隧道這個區(qū)域凍成了一個大冰桶,在大冰桶和大管幕的這種綜合的圍幕作用下,我們采用這種多層,多部開挖,才把這個隧道順利的開挖完成。
區(qū)別于傳統(tǒng)凍結工法,拱北隧道暗挖段將凍結管路布置在管幕頂管內,冷源通過頂管傳遞給土體,最終將頂管間土體形成凍土,利用管幕和凍土將隧道完全封閉,從而在開挖期間阻止隧道外側水土進入隧道。
中鐵十八局副總工程師 港珠澳大橋拱北隧道項目指揮長 潘建立:水的問題是我們暗挖隧道致命的問題,應該說隧道整個都是在地下水位以下,所以說它水是無限補給的,所以必須想辦法把水堵在咱們隧道開挖輪廓線以外。
暗挖段隧道雖然長度僅為255米,但19米寬,21米高,開挖輪廓面積達336.8平方米的體量,讓其成為當今世界上首座采用管幕凍結法施工的世界最大斷面公路隧道。
記者獨家探訪隧道凍結管幕
管幕凍結工程是拱北隧道暗挖段的基礎,通俗地說就是利用特殊鋼管先行搭建出隧道的結構,然后經過冷凍降溫將隧道周圍的土體凍結后再進行施工。那這些管幕到底是什么樣的呢? 央視記者在隧道打通前進入到了施工現場,一起去看一下。
如果把管幕工程比作搭建人身體的骨骼,那么凍結工程就是利用冷卻鹽水管道,通過循環(huán)低溫鹽水在骨骼上塑造血肉,最終形成完整的“人體”。
拱北隧道暗挖段在拱北口岸地下完成了一個高23米,寬20米,厚2.6米,縱向長度255米的一個大“冰桶”。

央視記者 張雷:對于拱北隧道暗挖斷而言,核心中的核心就是通過管幕制造了人工凍土。我們看我身后就是其中的一個管幕,這里面源源不斷地輸送著冷源,為我們整個拱北隧道暗挖斷提供者結構的支撐。
單根管幕直徑1.62米,平均長度225米,36根頂管將隧道主體結構固定,進入管幕內,狹小的空間只準許一個人爬行前進。
央視記者 張雷:剛剛我是鉆過來,大家可以看到這里的空間非常狹小,也就是一個人的空間。大家從環(huán)境可以看到這里面全都是冰,這里面的溫度是保持在零下十五度左右,這也是為了更好地將拱北隧道暗挖段變成一個常年的冷柜。
記者發(fā)現,在管幕的每根頂管里面都布置了這樣的冷卻管,冷卻管循環(huán)輸送零下24度的低溫鹽水,把土體的熱量帶走,這樣就在隧道外側一周形成堅硬的凍土。無論外部是多高溫,頂管內部必須保持“冰天雪地”,平均為零下十七八攝氏度,最低接近零下20攝氏度。
港珠澳大橋拱北隧道項目工程師 李剛:如果溫度過高的話,那就是凍土厚度不夠,咱們這個水壓力如果過大的話,它就會擊穿這個凍土厚度,這樣就會引起這個地表失水,引起這個口岸內的沉降。
因此,這些管幕就形成一個凍結圈,把高含水量的土層緊緊地固定在一起。
有驚無險 拱北口岸下的繡花工程
港珠澳大橋拱北隧道2012年施工建設,整個工程并非一帆風順,在施工過程中曾發(fā)生過透水的險情。工程人員說,港珠澳大橋拱北隧道由于地處人流密集的通關口岸,整個隧道的挖掘就像繡花一樣。
