港珠澳大桥沉管隧道精确中沉管安装线形控制管理技术的应用--x
港珠澳大桥沉管隧道精确中沉管安装线形控制
管理技术的应用
【第 1-2 篇】港珠澳大桥论文（参考研究范文
6
篇）
【第 3篇】探讨模块化模板施工技术在港珠澳大桥工程中的成功应用
【第 4篇】基于港珠澳大桥探索一套适合沉管预制可追溯质量的管理制度
【第 5 篇】 港珠澳大桥沉管隧道精确中沉管安装线形控制管理技术的应用
【第 6篇】港珠澳大桥通车对区域经济的促进作用
港珠澳大桥论文范文第五篇：港珠澳大桥沉管隧道精确中沉管安装线形控制管理技术的应用
摘要：根据港珠澳大桥沉管隧道精确贯通的需要，提出了集"设计、预控、拟合、调整"的
沉管安装线形控制管理技术，利用 AutoCAD、EXCEL 软件编制了较系统的程序和计算公式，
通过模拟安装评估已知因素对沉管隧道线形的影响，可以快速、准确制定隧道线形调控目标，
使沉管隧道线形整体平稳受控，最终实现隧道全线精确的贯通。
关键词：沉管隧道；沉管安装；线形管理；
作者简介：成益品（1983-），男，河南济源人，高级技师，测绘工程专业。E-
mail:28825114@qq.com;
Abstract:According to the need of accurate connection of the immersed tube tunnel of
Hongkong-Zhuhai-Macao Bridge, we put forward the line control management technology of
immersed tube installation, which integrates "design, pre control, fitting and adjustment", used
AutoCAD and EXCEL software to compile a systematic program and calculation formula, and
evaluated the influence of the known factors on the line shape of the immersed tube tunnel through the
simulated installation. Tunnel linear control objectives can be formulated quickly and accurately, so
that the overall alignment of immersed tube tunnel will be controlled smoothly and eventually, and the
tunnel can be accurately connected throughout the tunnel.
Keyword:immersed tube tunnel; immersed tube installation; linear control management;
0 引言
港珠澳大桥东连香港，西接珠海、澳门，集桥、岛、隧为一体，是世界级跨海通道。岛隧
工程起于伶仃洋粤港分界线，沿 23DY 锚地北侧向西，穿越珠江口铜鼓航道、伶仃西航道，止
于西人工岛结合部非通航孔桥西端，全长 7 440.546 m.其中隧道沉管段全长 5 664 m,属于外海超
长沉管隧道，是目前世界上综合难度最大的沉管隧道之一。
隧道沉管段由 33 个管节组成，穿越铜鼓航道和伶仃西航道。隧道东端 1 311.362 m 位于
R=5 500 m 平曲线上，其余部分均为直线。其中 E1-E28 管节位于直线段，E29 管节从
K7+717.362 至东人工岛结合部位于曲线段，最终接头位于 E29、E30 管节中间。
1 线形管理目标
港珠澳大桥沉管为工厂法预制，采用两孔一管廊结构，高度 11.4 m,标准管节长度 180 m,曲
线管节采用中心线长度为 22.5 m 的直线楔形节段拟合组成。标准管节分为 8个节段，每个节段
一次性浇筑，管节预制完成后进行预应力张拉，张拉完成后进行管节标定，完成管节各部分外
观参数及测量特征点的测定[1].
管节两端设计有端钢壳，管节首端设计有 GINA 止水带。在实际预制过程中，无法保证管
节的外形参数同设计的理想状态完全一致，其偏差可能对安装结果造成影响。在实际安装过程
中，受人员、设备、定位手段，以及风、浪、流等客观因素影响，沉管安装实际到达的空间位
置会偏离设计的理想状态，导致隧道线形无法与设计要求相吻合[2].
桥梁线形施工控制包括：1）桥梁的平面线形施工控制，主要是桥梁横桥方向的轴线控
制，尽可能地减小其轴线偏差；2）竖向线形控制，主要是桥梁的各关键节点的标高控制。借
鉴桥梁施工线形控制理论，引入沉管隧道线形管理，目标在于根据现有的测量成果，评估已知
因素对后续隧道线形的影响，制定隧道线形调控目标，使沉管隧道线形整体平稳受控[3].本文
主要针对的是沉管隧道平面线形控制。
2 沉管隧道线形控制流程
沉管隧道线形控制的主要流程为：
1）进行待安管节的标定。
2）测定已安管节的偏位情况。
3）进行 GINA 均匀压缩的情况下管节线形的模拟计算。
4）根据预测的各管节尾端横向偏位、角度偏位情况设计多种调整方案，根据评估选出最
优方案用于指导施工。
5）根据沉管实际安装结果进行后续管节调控方案的动态调整。
3 线形影响要素分析
3.1 预制因素分析
在管节预制张拉完成后，管节实际长度、端面偏角与设计值均会产生偏差，管节预制角度
偏差见图 1.
图1 管节预制角度偏差示意图
Fig.1 Diagram of precast angle deviation of tube section
以管节首尾中心点连线作为管节轴线，管节端面与管节轴线的夹角为β，则实际管节端面
与管节轴线存在夹角 θ，其中以端钢壳在设计端面逆时针方向为负值（对应 θ1），以端钢壳在
设计端面顺时针方向为正值（对应 θ2），在实际施工中，管节端面与管节轴线夹角 θ较小，普
遍在0°~±0.01°之间，管节张拉后长度偏差普遍在±3 cm 以内。
3.2 受力作用分析
受预应力作用，管节在安装时横向无明显变形发生，因此管节首尾端面与管节轴线的相对
关系同标定时基本保持不变。
在管节安装时，沉管在水平方向上主要受到4个作用力：
1）管节底部受到的基床摩擦力的水平分量；
2）水压力；
3）已安管节对接端端钢壳的反作用力；
4）管节各缆系对管节的合成拉力。
在管节对称受力的情况下，结合腔GINA 呈现均匀压缩，在管节受力不平衡时，待安管节
两侧 GINA 呈现不均匀压缩状态，以保证管节受力平衡。管节安装过程中线形调整的本质是通
过力的作用改变管节的目标位置，管节安装完成后管节体内精调的本质是通过力的作用使管节
发生位移以到达目标位置，两种方法都会使结合腔呈现不均匀压缩的情况，因此，通过结合腔
不均匀压缩可以实现管节尾端偏差的调控，以及管节尾端偏角的预控[2].
3.3 测控影响要素分析
沉管安装期间的管节姿态测量主要由深水测控系统、测量塔测控系统等测定，沉管安装偏
差成果由管内贯通测量测定，因此沉管线形的测定主要受洞内贯通测量手段的精度限制。
管内贯通测量主要依靠沉管隧道进洞导线测量成果进行放样测量，其误差来源主要为导线
测量误差。
针对至 E28 管节进洞导线测量方案，起算点按照 X坐标精度 5 mm,进洞边方位角精度 1″计
算；导线网按照测角精度 1″，测距精度 1 mm±10-6D（D为测距）计算[4].COSA 软件进行控制
网整网的模拟计算分析E28 管节贯通测量中误差±3.6 cm.
洞内网形见图 2.
图
图2 洞内网形图
Fig.2 Net shape figure in a hole
4 线形预估的方法
4.1 方法研究
线形预估有两种方法：一种是基于 CAD 的几何拼接法，另一种是基于 EXCEL 的线形计算
法。
摘要：
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作者：闻远设计
分类：土木建筑化工水利
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时间：2023-04-30
