拱北隧道“曲线管幕+冻结法”破世界难题

2014年9月5日，世界最长跨海大桥港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道暗挖段，中国铁建十八局集团采用国际领先、国内首创的大直径、长距离“曲线管幕+冻结法”施工技术，2台顶管机并驾齐驱顶进，精度偏差仅5 mm，标志着该技术又取得重大突破。

港珠澳大桥珠海连接线工程项目是港珠澳大桥的重要组成部分，路线全长约13.74 km。拱北隧道全长2.74 km，是连接线控制性工程。拱北隧道堪称“地质博物馆”和“隧道施工技术博物馆”，地质条件差，外部干扰大，施工风险高，地下不同种类的岩土达16种之多，地质复杂多变。工程运用的“曲线管幕+冻结法”施工技术、长距离大直径曲线管幕顶进技术、临海盐水环境下长距离分段分区精准控制冻结技术在国内尚无先例，世界罕见。其中管幕工程是在拱北口岸下一条30多m的狭长地带穿过，两侧都是桩基管线，施工像穿越“迷宫”。顶管精确度要求控制在±50 mm范围内，不亚于给绣花针穿线，几乎“零误差”，345 m2的断面上共36根直径1.62 m、长255 m的钢管组成的管幕群，是目前国内地质情况最复杂、管幕根数最多、世界最长和断面最大的曲线管幕群。

拱北隧道项目毗邻澳门，要下穿日出入境车辆高峰期近1万辆、出入境人流30万人次的拱北及澳门关闸口岸。施工管幕顶部覆盖土厚度仅4 m多，其上即为口岸进出境风雨廊，管幕外侧距澳门联检大楼桩基最近处为1.6 m，内侧距免税商场回廊桩基最近处约0.46 m，地表沉降要求几乎“零沉降”，稍有闪失，后果难以预料。施工人员通过工艺优化、技术培训及口岸内监控量测及时反馈，确保万无一失。采用东、西工作井为“曲线管幕+冻结法”的支点，为了实现技术最优、工艺最精，采用德国海瑞克UNS导向系统等国际先进仪器，建立自动跟踪测量网络控制系统，为施工安全护航。采取始发、顶进和接收3阶段工作法进行施工作业的同时，适时调配泥水分离器、膨润土分配器等机具辅助施工，采用直径1.62 m的AVN1200TC泥水平衡顶管机顶进。为提高顶进精度，采取由下向上一次顶进的施工顺序，解决了群管顶进反复扰动地层的施工难题，接收偏差仅5 mm，目前已完成9根管幕。