拱北隧道“曲線管幕+凍結法”破世界難題

2014年9月5日，世界最長跨海大橋港珠澳大橋珠海連接線拱北隧道暗挖段，中國鐵建十八局集團采用國際領先、國內首創的大直徑、長距離“曲線管幕+凍結法”施工技術，2臺頂管機并駕齊驅頂進，精度偏差僅5 mm，標志著該技術又取得重大突破。

港珠澳大橋珠海連接線工程項目是港珠澳大橋的重要組成部分，路線全長約13.74 km。拱北隧道全長2.74 km，是連接線控制性工程。拱北隧道堪稱“地質博物館”和“隧道施工技術博物館”，地質條件差，外部干擾大，施工風險高，地下不同種類的巖土達16種之多，地質復雜多變。工程運用的“曲線管幕+凍結法”施工技術、長距離大直徑曲線管幕頂進技術、臨海鹽水環境下長距離分段分區精準控制凍結技術在國內尚無先例，世界罕見。其中管幕工程是在拱北口岸下一條30多m的狹長地帶穿過，兩側都是樁基管線，施工像穿越“迷宮”。頂管精確度要求控制在±50 mm范圍內，不亞于給繡花針穿線，幾乎“零誤差”，345 m2的斷面上共36根直徑1.62 m、長255 m的鋼管組成的管幕群，是目前國內地質情況最復雜、管幕根數最多、世界最長和斷面最大的曲線管幕群。

拱北隧道項目毗鄰澳門，要下穿日出入境車輛高峰期近1萬輛、出入境人流30萬人次的拱北及澳門關閘口岸。施工管幕頂部覆蓋土厚度僅4 m多，其上即為口岸進出境風雨廊，管幕外側距澳門聯檢大樓樁基最近處為1.6 m，內側距免稅商場回廊樁基最近處約0.46 m，地表沉降要求幾乎“零沉降”，稍有閃失，后果難以預料。施工人員通過工藝優化、技術培訓及口岸內監控量測及時反饋，確保萬無一失。采用東、西工作井為“曲線管幕+凍結法”的支點，為了實現技術最優、工藝最精，采用德國海瑞克UNS導向系統等國際先進儀器，建立自動跟蹤測量網絡控制系統，為施工安全護航。采取始發、頂進和接收3階段工作法進行施工作業的同時，適時調配泥水分離器、膨潤土分配器等機具輔助施工，采用直徑1.62 m的AVN1200TC泥水平衡頂管機頂進。為提高頂進精度，采取由下向上一次頂進的施工順序，解決了群管頂進反復擾動地層的施工難題，接收偏差僅5 mm，目前已完成9根管幕。