沉管隧道的案例
深中通道沉管隧道首個爬坡管節完成沉放安裝
經約24.5個小時連續作業，深中通道沉管隧道首個爬坡管節——第10個管節（E10）在深達37米的水下順利完成對接，至此項目沉管隧道已建成1608.5米。
6月20日，廣東交通集團發布消息，粵港澳大灣區超級工程深中通道建設再傳捷報！經約24.5個小時連續作業，深中通道沉管隧道首個爬坡管節——第10個管節（E10）在深達37米的水下順利完成對接，至此項目沉管隧道已建成1608.5米。
深中通道是集“橋、島、隧、水下互通”于一體的超級跨海集群工程，其中海底隧道長約6.8公里，沉管段長約5公里，采用國內首次應用、國際首次大規模應用的鋼殼混凝土組合結構形式，由32節管節和1個最終接頭組成，是目前世界上最寬的海底沉管隧道。
展開 深中通道完成1/4沉管隧道安裝
摘要：3月22日，廣東交通集團發布消息，21日下午3時，經過近27個小時連續作業，粵港澳大灣區核心工程深中通道沉管隧道第8個管節（E8）實現水下36米精準對接，至此深中通道島隧工程沉管隧道已建成1278.5米，達沉管段總長度（5035米）四分之一。
3月22日，廣東交通集團發布消息，21日下午3時，經過近27個小時連續作業，粵港澳大灣區核心工程深中通道沉管隧道第8個管節（E8）實現水下36米精準對接，至此深中通道島隧工程沉管隧道已建成1278.5米，達沉管段總長度（5035米）四分之一。
此次安裝的E8管節為標準管節，長165米，寬46米，高10.6米，重約8萬噸，沉放位置逼近全線最深點，深水深槽施工復雜，難度較高。
同時，E8管節也是深中通道首個選擇白天浮運、夜間系泊、白天對接的沉管。“主要是白天對接時適逢電離層最活躍階段，容易引發信號不穩甚至失鎖風險，對管節對接時控制安裝精度會有不利影響。通過引進北斗定位系統、加強監測等措施，保障對接順利進行。”
展開 近4米結構變寬 深中通道沉管隧道最大變曲率管節出塢
中新網廣州4月2日電 (蔡敏婕 鄭武星)粵港澳大灣區超級工程深中通道2日再傳捷報，深中通道項目S08合同段超寬、變寬鋼殼沉管E30管節預制完成，歷經3個小時的精密操作，在當日13時30分出塢，為接下來項目沉管隧道東側安裝打下基礎。
據悉，E30管節是深中通道沉管隧道共32個管節中曲率變化最大的，預制難度高。面對挑戰，項目建設團隊優化工藝工法，把澆筑工期縮短至32天。
深中通道是集“橋、島、隧、水下互通”于一體的世界級跨海工程。為實現與廣深沿江高速、寶安機場的互聯互通，深中通道構筑了東人工島及水下互通立交，與之對接的鋼殼混凝土沉管隧道東側設置逾620米的變寬段，即管節由雙向8車道漸變加寬至雙向12車道，相應管節的斷面寬度由46米逐漸變寬至55.46米。
E30管節是深中通道沉管隧道第三個處于曲線軸線上的超寬、變寬非對稱結構的管節，管節型寬由49.7米逐漸變寬至53.5米，近4米的結構變寬設計使E30成為深中通道沉管隧道所有沉管中曲率變化最大的一個管節。
展開 漢江首條沉管隧道"兄弟成功牽手"
3月9日22時58分，襄陽漢江水下25米深處，千里漢江首條沉管隧道E5號管節成功沉放安裝，與2月9日完成沉放的E6管節完美“牽手”，全程歷時5小時。
沉管隧道作為一種過江、過海通道，其關鍵環節在沉管沉放對接階段，猶如將兩個萬噸級“航母”下沉到水下指定位置，并嚴絲合縫對接，可謂江底“繡花”。
“首節沉管的精準沉放對接，為項目全體建設者打了一劑強心劑。本次沉放之前，我們又做了大量工作，充分總結首節沉管下沉的經驗，從施工組織設計、全過程信息化打造、智能控制系統優化等各方面進行了全面升級，相比于上次9個小時完成下沉對接，本次對接我們僅花費了5個小時，軸線偏差為1.3厘米。”
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投稿參賽：某大型沉管隧道施工過程中的沉降計算
某大型隧道所處地層復雜，隧道下方不同位置處地基處理方式不同，因工程需要，需預測施工后的長期沉降、了解變形隨時間發展的過程。
要進行長期變形預測，首先需要選取合理的計算參數，并根據實測數據調整計算參數（這一過程也就是通常所說的反分析）。因地基情況復雜，涉及十多種不同的土/結構，故參數眾多，反分析難度大。本文建立了三維有限元模型，利用部分參數，計算了施工完成后一段時間內的變形情況；文中所列的是探索性的工作和階段性結果；計算顯示，計算中采用的參數和模型能反映變形趨勢，為下一步的長期變形預測提供了指導。
文中詳細闡述了有限元的建模和計算思路，考慮到工程情況特殊，故隱去了工程的關鍵信息。
某大型沉管隧道施工過程中的沉降計算.pdf
展開 港珠澳大橋順利通車，ANSYS致敬中國的工程師們！
沉管預制車間
每節8萬噸的沉管如何舾裝浮運，萬一沒接好怎么辦？
隧道工程難題無數，每節8萬噸的沉管如何舾裝浮運，萬一沉管沒接好怎么辦？如此長大的沉管在海底萬一遇上地震又該如何？“沉管隧道在地震條件下安全性的試驗研究，日本、歐美等國都開展過，但像港珠澳大橋這樣的超長海底隧道地震反應，尚未見到研究成果。”同濟大學土木工程學院地下系教授袁勇組成一支團隊，擔下重任。“地震發生時，其沖擊波可能是縱向的，可能是橫向的，也可能是縱橫混合的。對物體的沖擊力可能是擠壓、抬升、扭曲，也可能是多點、多類型受力狀態”，袁勇說，在平均水深超過40米、深厚淤泥上的隧道要想在8度設防烈度地震的極端狀態下不發生扭曲變形，就得有可靠的試驗和精準的計算。
隧道抗震實驗現場
沉管隧道土——結構動力相互作用快速實用計算方法研究、多點非一致地震激勵下超長沉管隧道地震響應快速分析方法、沉管隧道減震控制技術、沉管隧道振動臺試驗模擬技術……千百次的實驗，一項項技術難關被攻克，最終，袁勇團隊拿出了“海外厚軟基大回淤超長沉管隧道設計與施工關鍵技術”的抗震方案。
港珠澳大橋沉管隧道最終接頭由起重船“振華30”吊裝進入海底
深不見底的伶仃洋，巨大的沉管萬一下去了，這節跟那節不合接不上怎么辦，接上了但漏水呢，剛接上好好的過些日子因為沉降又歪了呢？
展開 一橋飛架粵港澳！
圖片來源：港珠澳大橋管理局
沉管技術獲重大突破！
沉管隧道在歐洲有一百多年歷史了，荷蘭的公司是代表。日本修建沉管隧道已有50年的歷史，但直到更近，還未受到過強烈地震的影響。
中國的港珠澳大橋沉管隧道，是我國建設的第一座外海沉管隧道，也是世界上最長的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道，在建設過程中，林鳴和他的團隊對沉管的設計，生產和安裝技術進行了一些列創新，為世界海底隧道工程技術，提供了獨特的樣本和寶貴的經驗。
獨創技術：最后一節沉管的安裝按傳統方法至少需要8到10個月，但林鳴和他的團隊創造新方法，僅用一天。走在沉管隧道技術的全球首位。中國的技術之所以能夠后來居上也是被逼的，曾經想去韓國釜山學習相關的經驗，結果遭到韓國的技術封鎖，不得已中國專家自己突破。讓我們從以下視頻中了解更多詳情：
關鍵一刻！全線貫通！
2017年5月，港珠澳大橋海底隧道最終接頭開始正式吊裝。這也標志著集多項“世界之最”于一身，全長5664米的港珠澳大橋海底隧道即將連為一體。這也是大橋合龍前最關鍵的一個環節。
據了解，海底隧道最終接頭有6000噸重，相當于25架空客A380的重量。
海底隧道最終接頭
世界最大，擁有7000噸單臂全回轉吊裝能力的“振華30”號吊裝船，把6000噸重量的最終接頭從駁船吊起后，旋轉90度送抵對接海域。在完成各項參數確認后進行下放，并最終進行海底對接。
“一橋拉動，珠三角西部棋子全盤皆活。”
展開 從構想到通車 歷經40年跨海夢圓
大國工匠力克技術極限
這座號稱世界上最長的大橋，最大的施工難度在于海床下深埋超過20米深度與長達6.7公里的海底隧道。中國工程師超越了任何之前沉管隧道項目都沒有超越過的技術極限，使我國完成了從一個沉管隧道技術的相對小國，到一個國際隧道行業沉管隧道技術領軍國家的華麗轉身。
港珠澳大橋從一開始被稱為一項破紀錄的“世紀工程”，這意味著實現工程鏈條的每個環節都必須迎來挑戰，突破技術極限的未知在鏈條的每一環靜靜地等待著與工程師們的會面。港珠澳大橋工程中最具挑戰性的是沉管隧道工程。曾參與過厄勒海峽沉管隧道和韓國釜山—巨濟的沉管隧道工程的丹麥科威公司資深項目經理穆勒表示：“（港珠澳大橋的沉管隧道工程）是前所未有的，工程難度直逼技術極限。這是一項破世界紀錄的工程。”
“工程難度直逼技術極限”何以見得？首先，5.6公里的港珠澳海底隧道包含33個巨型沉管，它們要被一節節地準確沉入海底近50米深已經挖好的基槽中。每一節沉管有8萬噸，意味著港珠澳大橋的海底隧道相當于放入33個航母重量的沉管。其次，沉管浮運和沉放是港珠澳大橋建設的核心環節，而浮運最大的限制因素是氣象和海流。而一個月僅有兩個短暫的、能滿足這兩個因素疊加形成的作業保障窗口期。而隧道距離非常長，但是工程必須要在短期內完成，施工水深更是將近50米，施工難度十分大。
展開 港珠澳大橋設計之美 2
上文我們說到港珠澳大橋的人工島建設，而人工島相間連接的是穿越了伶仃西航道和銅鼓航道的沉管隧道，總長度大約為6公里，是全世界最長最大的海底公路隧道。
建設要求和建設難點
該工程技術難度大，施工過程復雜。隧道的建設標準主要分為幾點：
建設一級公路，限速100km/h，雙向六車道。
使用壽命為120年，極限狀態為1200年。
符合現行交通運輸部頒《公路橋涵設計通用規范》（JTG D60-2004）規定的汽車荷載提高25%。
符合抗震標準。
而建設難點主要體現在外海環境惡劣復雜、海底軟基深厚、淤泥多、水深、隧道距離長、符合中華白海豚保護區的環保要求等。
利用仿真技術攻破難點
因此，在如此苛刻的建設條件下建設大型海底沉管隧道，已有的內河沉管隧道建設技術和經驗已遠遠不能滿足工程需求，需要進行技術創新和突破。
從2011年開始到2016年間，國內相關專家參與港珠澳項目島隧工程項目，進行了隧道受力分析及動力響應數值仿真項目，對沉管浮運和沉放全過程進行數值建模分析，同時計算分析了沉管安裝深槽區域特殊波浪與流載荷的影響，分析各種不利荷載作用下沉管的動力響應。
其中在2012年，為了達成橋梁使用壽命達到120年的目標，通過采用有限元軟件建立了原件和小件仿真模型，并對不同截面形式的鋼橋面板受力性能進行分析。
試驗進行了半年時間，循環荷載大約進行了三四百萬次，試驗結果表明120年的設想是成立的。通過多種構件試驗，設計出新的構造形式，為設計提供了經濟合理的技術參數，為整體建設節約了3億元左右的資金。
工程師們同時可以利用有限元模型對海床結構進行分析。首先應將沉管隧道結構及其周圍回填的碎石層殺死，進行初始地應力平衡后，再根據設計的管節沉放順序，逐段組合沉管隧道管節結構及其周圍回填的碎石層。
展開 港珠澳大橋破紀錄，數十所高校做出重要貢獻！
根據各高校自己發布的新聞以及公開報道，我們一起來看看下面這些高校的貢獻（非常很可惜的是，無法找到全部的高校名單以及做出的重要貢獻，歡迎大家留言指出遺漏高校以及所做的貢獻）：
清華大學：
土木水利工程學院教授宋二祥教授團隊曾為港珠澳大橋中的控制工程——島隧工程的設計和建設長期提供技術咨詢，特別是對沉管隧道“半剛性”管節實施方案的可行性論證提供了關鍵的技術支撐。在報告中，宋老師從沉管隧道的發展歷程講起，并重點分享了“島隧-地基體系變形分析及控制”、“半剛性沉管結構可行性論證”兩塊工作的研究過程與結果，最后指出工科專業理應密切結合實際工程，通過工程實踐加深對理論的理解，反過來又為工程提供支撐。
土木水利工程學院李克非教授團隊曾針對港珠澳大橋中的控制性工程難題——混凝土鋼筋在強腐蝕條件下的耐久性設計開展了近十年的攻關。在報告中，李老師從混凝土耐久性設計的基本概念講起，重點闡述了港珠澳大橋120年全壽命周期混凝土結構的質量控制與管理方法，最后指出了工程運行期混凝土質量控制與管理尚存在的問題。
土木水利工程學院教授張永良接下了設計保障大橋120年使用壽命健康監測系統的任務，帶領團隊調研市場成熟的設計方案，跟蹤世界前沿文獻，力圖讓健康監測系統成為“海中的眼睛”，監測伶仃洋下海流、波浪等各種結構受力要素變化的規律。
同濟大學：
同濟大學原常務副校長李永盛介紹，“同濟啃的都是‘硬骨頭’。”
同濟學者馬險峰在“外海厚軟基橋隧轉換人工島設計與施工關鍵技術”中的研究成果支撐了擠密砂樁設計中若干難題的解決。為保證沉管隧道在地震條件下安全，同濟大學袁勇團隊拿出了“海外厚軟基大回淤超長沉管隧道設計與施工關鍵技術”的抗震方案。
展開 港珠澳大橋到底用了多少砂石骨料？為啥混凝土里面要加冰？
全長6.7公里的沉管表面使用石料回填，石料使用總量——2.5個金字塔，相當于3.6萬節火車的運輸總量。而這些只是港珠澳大橋項目的其中一部分！
圖為港珠澳大橋效果圖（圖片來源：中央電視臺）
港珠澳大橋砂子用量巨大
據格力港珠澳大橋人工島發展有限公司總經理謝雋介紹，整個港珠澳大橋施工過程，包含4處人工島的建設，砂石的需求量驚人：“這個島是2.8萬平方公里，填料說白了就是砂子和石頭。最后結算的時候用了2200萬立方米的砂子。”
島隧工程為港珠澳大橋核心控制性工程，包括兩個面積為十萬平方米的人工島和一條長達6.7公里的海底沉管隧道，為國內首條外海沉管隧道，也是當今世界上最長、埋深最深、綜合技術難度最高的沉管隧道。港珠澳大橋海底沉管隧道全長約6.7公里，最深處位于48米深的海底。隧道由33節預制沉管以及一個長約12米重達6500噸的“最終接頭”拼接而成，而33節沉管每個標準管節長180米，最大排水量8萬噸，僅僅這樣一個單個標準管節比一艘巨型航母排水量還大。
全長6.7公里的沉管表面需要回填，那石料使用的總量是多少？讓誰猜也猜不到——2.5個金字塔，相當于3.6萬節火車的運輸總量。這些石頭還不包括基本等長的海底基槽開挖后需要打地基用的，還有之后給沉管“鋪褥子”的碎石，前者是2—3米厚，后者是1.3米厚，想一想這得用多少石頭？！
港珠澳大橋對砂石骨料質量要求極高
港珠澳大橋的混凝土工廠，會配置一個制冰機，在拌制混凝土時，向里面加冰以實現降溫，使大橋所用混凝土澆筑溫度控制在28℃以內（港珠澳大橋超大斷面預制沉管混凝土裂縫控制技術），滿足耐久性指標的要求。“我們與港澳合作首創了混凝土認證制度，港珠澳大橋的每一立方混凝土，每一粒砂石都能溯源，都有標準。”港珠澳大橋管理局行政總監韋東慶說。
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正式開通！造船人“托起”港珠澳大橋！
此外，該公司在2015年4月，僅用5天時間就完成了大型挖泥船“廣州號”修理改裝任務，對該船右舷耙臂管進行了加長，以便更好地滿足港珠澳大橋的施工要求。
“浚海5”號、“浚海6”號
“廣州號”在沉管隧道基槽E17-E30管節段施工
上海振華重工(集團)股份有限公司自2011年起參建這一世紀工程，先后完成了4萬噸橋梁鋼結構的制造、東西人工島鋼圓筒的制造、運輸和施工、沉管隧道的制造及安裝，打造風帽、減光罩等景觀工程，自主設計建造了沉管安裝船“津安2”號、“津安3”號和世界最大拋石整平船“津平1”號等重型施工裝備，尤其自主研制的大國重器12000噸起重船“振華30”號完成最終接頭的吊裝作業，毫米級的精度誤差實現畫龍點睛的一吊。
展開 又一座海底隧道工程來襲，中國最強隧道狂魔聯手承建！
近年來，中國建設者建了不少的隧道，其中，海底隧道最令人矚目。尤其是2018年10月24日正式通車的港珠澳大橋，其全長6.7公里的海底隧道，是世界最長的公路沉管隧道，也是我國第一條外海沉管隧道。港珠澳大橋海底隧道海底部分約5664米，由33節巨型沉管和1個合龍段最終接頭組成，最大安裝水深超過40米。最近，距離港珠澳大橋不遠，基建狂魔又要建設一座海底隧道超級工程。
▲港珠澳大橋海底隧道
近日，廣東省媽灣跨海通道(月亮灣大道-沿江高速)工程施工總承包項目公布中標單位，預示著這座超級跨海通道即將開建。
媽灣跨海通道距離港珠澳大橋不算太遠，起于深圳前海媽灣港區媽灣大道與月亮灣大道交叉處，終于寶安大鏟灣片區沿江高速大鏟灣收費站及金灣大道-西鄉大道交叉口。路線全長約8.05公里，其中，前海段2.5公里，海域段1.1公里，大鏟灣段4.45公里。
▲媽灣跨海通道位置圖
媽灣跨海通道分為地面道路和地下道路兩部分，地下道路規劃等級為城市快速路，雙向6車道，設計速度80公里/小時，地下隧道全長6280米，其中前海陸域明挖隧道段820米，海域盾構隧道段2060米，大鏟灣陸域明挖隧道段3400米。
2018年11月份，媽灣跨海通道工程施工總承包開始招標，吸引來多家跨海工程基建狂魔來投標。經過激烈的競爭，近日媽灣跨海通道工程施工總承包的中標公告終于發布了。媽灣跨海通道(月亮灣大道-沿江高速)工程施工總承包兩大標段中標單位震撼出爐。
▲中鐵隧道汕頭海灣隧道盾構機
其中，第1標段（前海+海域盾構段）施工任務包括：前海段2.4km（道路、隧道、電力隧道、管線等）+海域單洞盾構(含1臺盾構機)+始發井等工程。上海隧道工程有限公司以38.07億元的中標價喜獲大標。
展開 近年來國內多座已建待建水底長大隧道若干技術關鍵的思考
近年來國內多座已建待建水底長大隧道若干技術關鍵的思考
中國科學院院士、同濟大學資深榮譽教授孫鈞先生作為開場演講嘉賓，發表“近年來國內多座已建待建水底長大隧道若干技術關鍵的思考”的報告，為大家介紹了報告港珠澳大橋項目、錢江隧道、大連灣隧道、以及深圳到中山通道等引人關注的水底長大隧道，并就規劃中的項目在橋梁隧道方案如何選擇上發表了獨到的見解。
對城市海底隧道建設若干技術關鍵的思考，孫院士認為：
1.使用功能發揮充分
(1) 與路網規劃、兩岸接線的順暢性;
(2) 洞內運營安全——交通信號管理(塞車、追尾、不容許的車道變換引起擦碰);
(3)長隧道、多車道的運營通風;綠色低碳，節能、減排、環保
LED照明的高層次智能化——自動調光控制;
(5) 長隧道的防災——“火警”與“火災”的風險管理與控制(中央控制室內預防為主，將災害消滅于萌芽之初)。
高阻燃防火涂料、邊墻裝飾板：搪瓷鋼板的耐火性。
2. 工程質量保證
(1)水底隧道的防排水有別于越嶺隧道，海底地下工程要“以堵為主、限量排放” ，是工程質量方面最重要、也是最薄弱環節之一。
(2)海洋環境條件下，海水和大氣中CL-腐蝕對鋼筋銹蝕的防護;洞內行車，汽車尾氣碳排放(CO2、CO)對砼保護層的碳化腐蝕;用普通水泥和常用粗細骨料拌制高性能、抗腐性強的海工砼。
隨后孫院士以若干已建、待建水下隧道示例，進行了技術方面的詳細闡述。包括正在建設中的港珠澳大橋島隧工程：孫院士從沉管隧道方案擬定、 筑島圍護、 軟基處理——擠密砂樁復合地基、水道大回淤條件下，管節預應力索筋不再切斷的處治等方面進行介紹。并對待建的臺海通道、已建成通車的廈門翔安、青島膠州灣海底隧道、崇明長江南港隧道、已建成尚未通水南水北調中線一期穿黃隧洞等大型項目發表了見解。
展開 深中通道西人工島主線現澆隧道主體結構完工 計劃2024年建成通車
5月19日，廣東交通集團發布消息，中午11時58分，歷經九個半月的時間，深中通道西人工島現澆隧道敞開段澆筑完成，標志著項目西人工島主線現澆隧道主體結構完工，為實現隧、島、橋轉換奠定重要基礎。
“深中通道西人工島主線現澆隧道是連接沉管隧道與海上橋梁，實現橋隧轉換的關鍵樞紐工程，分為暗埋段、敞開段，全部采用明挖現澆鋼筋混凝土結構。其中，暗埋段已于去年8月完成，下一步將繼續開展主線兩側匝道隧道等施工。”深中通道管理中心島隧工程管理部劉曉鋒介紹。
據了解，深中通道西人工島主線現澆隧道全長475米，其中暗埋段長175米，與沉管隧道首個沉放管節E1對接；敞開段長300米，東側與暗埋段相連，西側與路基段相接，形成島橋過渡，兩側與匝道聯通，形成島上互通。
“深中通道西人工島現澆隧道為雙向八車道超大體量的外海明挖現澆隧道，敞開段共分為10個節段進行澆筑，單次最大混凝土澆筑方量達到2000立方米，同時橫縱斷面尺寸漸變寬，最大達84.33米，大體積混凝土裂縫控制難度大。”中交一航局深中通道項目部生產管理部部長王剛說，“按照設計要求，敞開段與暗埋段相接處設置弧形頂板及弧形梁。
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