工程动态
同济、清华、长大、浙大、交大等众多高校,用科技 “托起”港珠澳大桥!
来源:admin 浏览量: 发布时间:2018-11-10 15:32:57
举世瞩目的港珠澳大桥于10月24日正式通车运营(港珠澳大桥正式通车,这项世纪工程究竟有多牛?(内附震撼全景+最全攻略))。前不久台风“山竹”正面袭击珠三角时,大桥安然无恙,经受住了飓风的考验。这里凝结着我国众多高校的高科技成果……
人工岛筑成,同济带来核心技术
东人工岛好似“蚝贝”(图片由港珠澳大桥管理局提供)
构建人工岛用什么方式稳妥?传统的方式是海中选址围堰,抛石成堤,然后抽干堰内积水,筑建成岛,但这样会对附近水域的白海豚造成危害,且影响这条繁忙水道的航行,工期漫长;还有一种方式,先打桩,用挤密砂桩圈起围堰,抽干水然后再筑岛。同济学者马险峰在“外海厚软基桥隧转换人工岛设计与施工关键技术”中的研究成果支撑了挤密砂桩设计中若干难题的解决。
中国首创的深插钢圆筒快速筑岛技术,创造了221天完成两岛筑岛的世界工程记录
东人工岛(图片由港珠澳大桥管理局提供)
隧道抗震,同济为其贡献力量
隧道工程难题无数,每节8万吨的沉管如何舾装浮运,万一沉管没接好怎么办?如此长大的沉管在海底万一遇上地震又该如何?诸多难题摆进了同济的实验室,均被一一攻克。
隧道抗震实验现场
“沉管隧道在地震条件下安全性的试验研究,日本、欧美等国都开展过,但像港珠澳大桥这样的超长海底隧道地震反应,尚未见到研究成果。”同济大学土木工程学院地下系教授袁勇组成一支团队,担下重任。“地震发生时,其冲击波可能是纵向的,可能是横向的,也可能是纵横混合的。对物体的冲击力可能是挤压、抬升、扭曲,也可能是多点、多类型受力状态”,袁勇说,在平均水深超过40米、深厚淤泥上的隧道要想在8度设防烈度地震的极端状态下不发生扭曲变形,就得有可靠的试验和精准的计算。
港珠澳大桥沉管隧道最终接头由起重船“振华30”吊装进入海底(图片来源于中新网)
沉管隧道土——结构动力相互作用快速实用计算方法研究、多点非一致地震激励下超长沉管隧道地震响应快速分析方法、沉管隧道减震控制技术、沉管隧道振动台试验模拟技术……千百次的实验,一项项技术难关被攻克,最终,袁勇团队拿出了“海外厚软基大回淤超长沉管隧道设计与施工关键技术”的抗震方案。
沉管预制车间
深不见底的伶仃洋,巨大的沉管万一下去了,这节跟那节不合接不上怎么办,接上了但漏水呢,刚接上好好的过些日子因为沉降又歪了呢?丁文其教授团队研发港珠澳大桥沉管隧道接头张开位移量控制技术,可保证沉管对接严丝合缝、万无一失。
丁文其介绍,沉管隧道安装涉及到的问题包括地基不均匀沉降、大回淤、高水压、沉船、车辆荷载、潮水变化、地震、温度作用、混凝土收缩徐变等,都会影响到沉管隧道接头处的状况;还有结构受力、防水要求、止水带选型和施工对管节接头和节段接头的影响。2011年5月港珠澳大桥沉管隧道建设之初,丁文其团队承担的“沉管隧道接头张开位移量控制技术研究”也紧张开展起来。两年多的时间里,丁文其多次前往施工现场,通过理论分析和数值模拟,计算了数百种组合工况下节段式沉管隧道的接头张开位移量,确定了管节与节段变形特性与张开量控制指标。