港珠澳大桥岛隧工程技术难点和创新伙伴关系在项目管理中的重要性**2019-**-**1主要内容1.简介2.港珠澳大桥及岛隧工程总体介绍3.岛隧工程的设计和施工、技术难点及主要创新4.项目管理和伙伴关系21.简介32003-2008 2009 2009～2010 2010～2017TEC（岛隧设计与施工咨询）2008～20184岛隧工程主要参与方业主：港珠澳大桥管理局设计施工总承包人：中交联合体（7家单位: 中交、公规院、四航院、科威、上海隧道院、上海城建、艾意康）设计和施工咨询：TEC和GMDI（咨询联合体的两家）岛隧监理：中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司联合体（3家单位）施工质量管理顾问：Mott （英国莫特公司）5我，TEC和港珠澳大桥前期•2006第一次知道港珠澳大桥•2007～2008跟踪参与前期准备工作签订合同——岛隧工程•2008,四部专用标准的审查（可研阶段）•2009,方案审查•2009～2018, 全过程设计与施工技术咨询（初步设计和施工图设计审查、施工巡查、培训等）6全过程设计与施工技术咨询2008正式合同2018通车超过10年的缘分>10yearsTEC 在HZMB 的主要贡献TEC 参与本项目员工达51 人，其中境外专家和技术人员达39 人TEC 的主要工作•巨量的设计文件、图纸和主要施工文件审查•提交专业审查咨询报告632 份•图纸页签78TEC 的主要工作•各种工作会议•大型评审会、•专家咨询会、•技术专家组会等现场正式会议350次9TEC的主要工作•月度施工巡查•提交55本施工巡查报告10TEC的主要工作审查专题研究，同时也执行平行专题研究TEC专家指导CPTU 实验室工作11TEC 的主要工作在国内外提供培训12TEC的荣誉•Hans de Wit:港珠澳大桥十大建设功臣•李英：港珠澳大桥百名建设标兵2013、2015、2016咨询“岛隧组”荣获三次先进班组称号（2019-11-12）颁奖大会1.港珠澳大桥总体介绍-项目特点和挑战1314地理位置30km38km 1516171819206.7km 沉管隧道+ 两个625米海中人工岛21222324主要建设标准•设计使用寿命为120年•双向六车道高速公路标准，设计速度100公里/小时•设计汽车荷载等级采用公路-Ⅰ级，并满足香港《道路及铁路结构设计手册》中的活载校核要求•结构防水等级:一级•结构抗震设防烈度:VII 度2526项目主要特点和挑战•项目规模宏大：–含主体工程（包括桥梁、海底隧道、海上人工岛）、三地口岸人工岛、三地连接线，总长55公里•项目建设条件复杂：–亚热带海洋性季风气候，跨海段全外海施工–恶劣地质和海况、航运要求、防洪、航空限高、耐久性等方面•建设标准要求高：–三地标准“就高不就低”原则，适当吸纳香港及澳门合适的标准–不足之处采用国际先进标准，以BS标准优先–120年设计使用寿命（高于国内现有标准）27港珠澳大桥标准体系51项课题研究成果，形成四项主要项目专用标准：•设计•施工•质量验收评定•营运维护涵盖桥梁、人工岛、隧道中国公路学会与港珠澳大桥管理局达成协议：•将港珠澳大桥标准体系转化为中国公路学会标准•支撑我国交通企业参与一带一路建设，参与国际竞争28•技术难度大：–工程种类多，综合难度大，首次外海修建大型沉管•建、管、养模式独特，建设合同模式独特：–“三地三检”–桥梁（传统）和岛隧工程（设计与施工总承包）•穿越伶仃主航道及多条航道，最大日流量超过4000艘次项目主要特点和挑战（续）环保要求高，尤其是对中华白海豚的保护–专门的白海豚保护团队、白海豚保护方案和系统措施、精细化设计和施工方案–白海豚一直被视为我们项目的吉祥物项目主要特点和挑战（续）中华白海豚自然保护区试验区缓冲区核心区珠海澳门香港机场大屿山粤港分界线珠江口2930中华白海豚的保护•通过野外观测积累白海豚观测大数据，绘制中华白海豚行为谱，探明了船舶航行和施工活动对其发声、行为及集群的影响规律，研发了施工过程中华白海豚的声学驱赶保护技术。
•到目前为止，没有因施工引起的一起白海豚死亡事件，数量统计增加施工现场的白海豚31设计使用寿命120年的耐久性挑战项目位置处于非常严酷的海洋环境•高温、高湿、高盐度•海水、海风、盐雾、干湿交替效应32项目主要特点和挑战（耐久性）耐久性是一个长久和系统性工程（全寿命周期）•可靠的工程设计，参考欧洲DURACRETE 和FIB （国际结构混凝土联合会）“模式规范”，开发本项目耐久性设计模型和方法•施工控制和质量保证•良好的维护方案、耐久性评估和再设计《港珠澳大桥混凝土结构耐久性设计指南》《耐久性措施专项设计》《港珠澳大桥混凝土结构耐久性质量控制技术规程》《港珠澳大桥运营及维护手册》耐久性施工控制•配置海工高性能混凝土（原材料、配合比、可施工性等）•裂缝控制技术•足尺模型试验•保护层厚度的控制•理论与试验相互验证，施工质量的保证(4) Full-scale model experiment•¼of standard section (total length of 22.5m)as experimental model2.StrategiesStrategy 2:Control of durability in construction3334耐久性维护相同环境条件的西岛上设立了暴露试验站–设置大气区、浪溅区、水变区和水下区，–2014年7月正式投入使用，总共放置了2000多组暴露样品–建立耐久性档案，为运营期耐久性维护提供参考依据。
耐久性维护•《港珠澳大桥运营及维护手册》–咨询单位牵头带领设计和施工团队共同编制（TEC 牵头岛隧）–建立全寿命周期的耐久性检测、维护、评估及再设计–重要构件在施工阶段埋设了耐久性监测元件和传感器等–耐久性初始评估，交工前的全面评估（项目的基准状态-零状态）35362.港珠澳大桥总体介绍-项目进程初步设计岛隧工程开工桥梁开工桥梁贯通隧道贯通2009201020122016.92017.6施工图设计通车2018.102009.12.152019.10.2337382011年施工图设计，2012年施工，2016年9月海上桥梁结构贯通，4年结构施工392017年全面完成铺装及其他安装工程2017-07-27 40◼2010年底开始设计，2011年施工，当年成岛完成，给隧道工程施工条件，然后地基处理、排水、填砂、挡浪墙、护岸、道路等工程41◼2017年岛上建筑，岛上道路、排水沟、护岸等422017-07-28建筑封顶43▪2010年底，开始设计与施工，▪2012.2，沉管预制厂建成;▪2013.1～2016.12，将近4年全部33个管节预制完成;▪2013.5～2017.3，将近4年全部管节安装完成；▪2017.5月，最终接头成功安装，隧道贯通，全线贯通▪2017年：内装、路面、机电设备安装，整个工程2017年底具备通车条件442017年7月7日海底隧道贯通仪式港珠澳大桥沉管隧道超越了任何之前沉管隧道项目没有超越过的技术极限45本项目的亮点在桥梁工程，难点在岛隧工程尤其是沉管隧道！建最美隧道！463.岛隧工程技术特点和难点-人工岛47人工岛•海上桥隧的顺利转换•设置海上隧道通风井、观光、救援、设备用房等•为隧道提供施工条件，满足岛上建筑物（包括岛上隧道）的顺利建设和正常运营。
48人工岛（1）基坑围护：•钢圆筒沿岛前沿线布置一共120个；•为满足E1管节对接要求设置了西小岛；西人工岛东人工岛工程地质工程地质具有软土厚、含水量高、抗剪强度低、压缩性高、渗透性差，土体不稳定，沉降大等特点。
圆筒落在三大层（粉质粘土、粉质粘土夹砂层）-37.0m ～-43.0m ，平均标贯>10击自然条件1-2 淤泥N<11-3 淤泥质粘土N=1～53-3 粉质粘土N=8～10.53-2 粉质粘土夹砂N=13中粗砂N>304950施工图设计方案（1）基坑围护：采用大型起重船将预制的钢圆筒沿人工岛振沉至不透水层，构筑安全、可靠的隧道基坑施工期止水围护结构，实现快速整岛止水，人工岛内外两侧可以同步施工，可实现快速筑岛。
钢圆筒钢圆筒施工图设计方案（2）岛壁结构：将永久的抛石斜坡堤和临时钢圆筒结构相结合，海侧护坡结构采用局部开挖换填+挤密砂桩复合地基。
5152施工图设计方案降水联合堆载预压塑料排水板（3）地基处理：利用整岛止水条件，采用“局部开挖换填、插打塑料排水板、井点降水联合堆载”的大超载比预压方案，加速固结并减少工后残余沉降。
53施工过程照片54施工过程照片西人工岛施工现场552.岛隧工程技术特点和难点-隧道56为什么选择隧道？•全部采用桥梁最经济，•但香港机场航空限高和航道要求使该位置采用“大跨度低桥塔桥梁”方案不可能57为什么选择沉管隧道？•钢、钢筋砼•盾构、钻爆、沉管•30万吨邮轮满载通航•地质条件等综合比选结果•严格的阻水比10%沉管隧道58桥梁、隧道、沉管隧道的数量？•桥梁，单位：万（10.000）：中国2016年建成约80多万座•隧道: 中国2016年建成的“铁路+公路”隧道约3万座•交通沉管隧道，单位：1：全球总数约150座本项目2003年开始可行性研究，2008年可研推荐砼沉管当时中国大陆建成4条内河沉管在外海沉管隧道技术上还没有经验59世界沉管隧道的发展世界三个沉管隧道的学校美国荷兰日本60沉管隧道的主要分类从功能分：–交通型沉管隧道–市政服务型沉管隧道（水道、高压电缆、市政管线、排水渠等）从材料分：–钢结构（都需要和砼组合）–钢筋混凝土结构–三明治从隧道纵向结构体系分：柔性或刚性或两者之间–节段式管节隧道（柔性）–整体式管节隧道（刚性）61世界第一条沉管隧道美国底特律河铁路隧道1910，连续钢壳。
世界第一条RC沉管隧道（圆形）•1928年建成•没有采用钢壳，但采用外包防水•因氯离子侵蚀，在上世纪80年代晚期大修钢筋混凝土62欧洲第一条沉管隧道-荷兰马斯隧道1937-1942，也是世界第一条矩形钢筋混凝土，成功运营已达77年桥梁杂志发表：荷兰隧道改造工程提升隧道安全标准——世界第一条矩形混凝土沉管隧道改造案例分析63中国已建成沉管隧道（2017）201620172016 64砼沉管隧道类型SJ：节段接头（小接头）IJ ：管节接头（大接头）节段式管节（柔性管节，HZMB）CJ：施工缝IJ：管节接头（大接头）整体式管节（刚性管节）65整体式管节隧道monolithic tunnelThe Preveza Tunnel, Greece -Monolithic66•Concrete tunnel –segmental (Transportation)•Image12736485厄勒海峡隧道管节节段式沉管隧道segmental tunnel673.岛隧工程技术特点和难点-隧道港珠澳大桥沉管隧道•全长6.7km ，沉管段约5.664公里，共33 节，其中曲线段5节，半径5500m •最大沉放水深45m8.隧道平、纵、横设计8.1 隧道平面8.1.1 岛隧区平面布置 岛隧区工程起于粤港分界线，沿23DY 锚地北侧向西，穿（跨）越珠江口伶仃西航道，主要工程构造物由东向西依次为为东人工岛、沉管隧道、西人工岛，如图8.1.1-1所示。