自古以來，海灣、海峽這些自然天塹就在一定程度上阻隔著人類為拓展生存空間而進(jìn)行的自由遷徙。然而，艱難險(xiǎn)阻卻無法阻攔人類仰望星空和探索海洋的勇氣和實(shí)踐。人類自開啟航海大時(shí)代特別是工業(yè)革命以來，利用研制的輪船、飛機(jī)通過海上和天空航行可以到達(dá)大海的彼岸，創(chuàng)造了燦爛的海洋文化和繁榮的海洋經(jīng)濟(jì)。然而，現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，對(duì)跨海交通運(yùn)輸不斷提出更高的新要求，一種固定式跨海交通方式——跨海通道，由此誕生。
大型跨海通道工程是指跨越入海河口、海灣、海峽而連接兩端陸地的工程，結(jié)構(gòu)主體通常為超長的橋梁或隧道或橋梁—人工島—隧道集群工程（簡稱“橋島隧集群工程”）。大型跨海通道工程建設(shè)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必然要求，也是一國綜合國力的體現(xiàn)。
在世界范圍內(nèi)，跨海橋梁、海底隧道等現(xiàn)代跨海通道已有約170年的建設(shè)歷史，建成、在建和擬建的跨海通道工程項(xiàng)目已經(jīng)超過120個(gè)。其中，長度超過10公里的大型跨海通道工程占比相對(duì)較少，最早的建成時(shí)間距今約60年，整體在20世紀(jì)80至90年代進(jìn)入建設(shè)高潮，新世紀(jì)后仍陸續(xù)有一些工程建成。這些大型跨海通道工程在交通形式上主要為鐵路、公路或公鐵合建，在工程方案上則有橋梁、隧道和橋隧組合等形式，在地理位置上則主要分布于歐洲、美國、日本等發(fā)達(dá)地區(qū)和國家，在其他擁有較多海峽、海灣和海島的地方也有分布。
▲日本灣橫斷公路
我國大陸跨海橋梁起步于20世紀(jì)80至90年代，大型跨海通道工程始建于21世紀(jì)初，經(jīng)過近30年的發(fā)展，已取得飛躍進(jìn)步。特別是以港珠澳大橋?yàn)榇淼囊慌?xiàng)目已經(jīng)成為中國交通強(qiáng)國的亮麗名片，彰顯了中國強(qiáng)大的綜合國力和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實(shí)力。
大型跨海通道海上長度通常超過10公里，其工程主體遠(yuǎn)離陸岸，海上長度長，海域施工時(shí)間久，安全管理風(fēng)險(xiǎn)大，需要考慮高濕、高鹽、潮汐、波浪、臺(tái)風(fēng)等多種海洋性環(huán)境特征對(duì)結(jié)構(gòu)受力、安全及耐久性的影響。且由于大霧、大風(fēng)、強(qiáng)浪等海況不定期經(jīng)常出現(xiàn)，海上有效施工作業(yè)時(shí)間短，運(yùn)營環(huán)境差，需要采用能適應(yīng)海況特點(diǎn)及工法需要的工程船舶及裝備。
因此，如何提高結(jié)構(gòu)耐久性，達(dá)到高品質(zhì)、長壽命、綠色環(huán)保及全壽命經(jīng)濟(jì)性，是大型跨海通道建設(shè)工程面臨的總體挑戰(zhàn)。其次，由于建設(shè)條件復(fù)雜，大型跨海通道建設(shè)工程受多種環(huán)境作用耦合影響，不確定因素多，在工程材料、結(jié)構(gòu)技術(shù)、安全耐久、設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)技術(shù)等方面也面臨挑戰(zhàn)。
海上特殊工況可能對(duì)工程質(zhì)量、施工安全、施工效率造成的不利影響，要求大型跨海通道建設(shè)工程在施工工法、裝備能力、施工組織方面均須制訂應(yīng)對(duì)方案，這也是建設(shè)人員在形成建設(shè)理念及設(shè)計(jì)方案時(shí)需要攻克的技術(shù)挑戰(zhàn)。
大型跨海通道的運(yùn)營維護(hù)需要結(jié)合環(huán)境條件、交通荷載、結(jié)構(gòu)衰變規(guī)律及病害采取針對(duì)性措施。在結(jié)構(gòu)服役數(shù)據(jù)的長期監(jiān)測和積累過程中，如何有效采集、挖掘整理、分析使用運(yùn)維數(shù)據(jù)的價(jià)值，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)狀態(tài)評(píng)估的準(zhǔn)確性和實(shí)用性，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)管養(yǎng)、延壽增壽是近年來大型跨海通道需要面臨的新挑戰(zhàn)。
國外主要大型跨海通道工程實(shí)例統(tǒng)計(jì)
雖然我國大型跨海通道工程建設(shè)起步比國際晚了約30年，但是近20年來，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力提升的背景下，我國跨海通道工程建設(shè)也取得了長足進(jìn)步和成就，東海大橋、杭州灣跨海大橋、舟山連島工程等一批主要大型跨海通道工程如雨后春筍般建成。
▲建設(shè)中的深中通道
2012年以前，我國大型跨海通道工程建設(shè)主要以橋梁集群工程為主。東海大橋和杭州灣跨海大橋是我國首批建設(shè)的外?？绾Ｍǖ拦こ蹋瑒?chuàng)新了多項(xiàng)技術(shù)，帶動(dòng)了2500噸級(jí)以上大型浮吊等裝備的研制，攻克了強(qiáng)潮海域橋梁建設(shè)難題，開創(chuàng)了中國外海超長橋梁建設(shè)理論和實(shí)踐先河；舟山連島工程因地制宜地采用大跨徑橋梁跨越海域，并針對(duì)結(jié)構(gòu)性防臺(tái)減災(zāi)等開展技術(shù)攻關(guān)與創(chuàng)新實(shí)踐，推動(dòng)了我國大跨徑跨海橋梁技術(shù)進(jìn)步；青島海灣大橋是我國第一座在北方地區(qū)建設(shè)的跨海大橋，攻克了寒冷冰凍海區(qū)建橋的諸多難題。
自港珠澳大橋工程建設(shè)開始，我國跨海橋島隧集群工程實(shí)現(xiàn)了由“0”到“1”的突破，同時(shí)開始系統(tǒng)踐行 “大型化、工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化”的“四化”建設(shè)理念；其后的深中通道、平潭海峽公鐵大橋、寧波舟山港主通道、黃茅?？绾Ｍǖ赖裙こ探Y(jié)合各自工程特點(diǎn)，進(jìn)一步拓展“四化”建設(shè)理念，大力推行數(shù)字化、智能化建造，研發(fā)了一批現(xiàn)代化的大型海工船舶及裝備，大幅提升了我國大型跨海通道建設(shè)的工業(yè)化建造水平，并逐步開展生態(tài)保護(hù)、節(jié)能降耗等新時(shí)代綠色公路技術(shù)創(chuàng)新探索實(shí)踐，標(biāo)志著我國大型跨海通道工程建設(shè)水平已進(jìn)入世界領(lǐng)先行列。
根據(jù)相關(guān)研究，我國當(dāng)代橋梁自20世紀(jì)80年代至今，經(jīng)歷了“學(xué)習(xí)與跟蹤、提高與追趕、創(chuàng)新與超越”3個(gè)發(fā)展階段，每個(gè)階段均有其明顯技術(shù)特征和典型代表性橋梁工程，已逐步完成由橋梁弱國向橋梁大國的轉(zhuǎn)變，正向橋梁強(qiáng)國邁進(jìn)。分析表明：我國大型跨海通道工程主要以橋梁集群工程為主，與我國橋梁發(fā)展歷程總體同步，并基于橋梁發(fā)展取得的第1階段和第2階段成就，更顯著發(fā)軔于第3階段，充分體現(xiàn)了“起步即沖刺、誕生即超越”的突出特點(diǎn)。
同樣，近年來我國超長隧道和水下隧道建設(shè)突飛猛進(jìn)，成績斐然。我國長度10公里乃至20公里以上的公路隧道逐漸增多（目前已建和在建56座，其中水下隧道4座）；水下隧道蓬勃發(fā)展，目前已建和在建共約333座，其中主要集中分布于長三角、珠三角，且沉管、盾構(gòu)（含TBM）、鉆爆、堰筑工法齊全（其中盾構(gòu)約占半壁江山）。
相關(guān)研究表明：整體而言，我國正在由世界隧道大國快速邁向世界隧道強(qiáng)國，其中某些領(lǐng)域、相關(guān)技術(shù)已達(dá)世界領(lǐng)先水平。我國沉管隧道總數(shù)約30座，早期多分布于內(nèi)河且長度多在1公里以內(nèi)，港珠澳大橋和深中通道的海底沉管隧道無論在規(guī)模還是技術(shù)難度方面均實(shí)現(xiàn)了飛躍，充分體現(xiàn)了我國大型跨海通道建設(shè)在沉管隧道方面跨級(jí)超越的顯著特點(diǎn)。我國海底盾構(gòu)隧道通道建設(shè)也正基于其工法專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)積累而快速進(jìn)步，目前在建海域段長度超過10公里的獨(dú)立隧道大型跨海通道就有兩座，充分體現(xiàn)了自身的獨(dú)特優(yōu)勢，未來或?qū)⒊蔀檩^深海域大型跨海通道的主角。大型海底鉆爆隧道相對(duì)較少，僅適用于地質(zhì)條件好的場合。堰筑法則幾乎不適于大型跨海通道。
國內(nèi)主要大型跨海通道工程建設(shè)實(shí)例
▲東海大橋
東海大橋是上海洋山深水港的三大重要配套工程之一，路線全長32.5公里，其中跨海橋梁長25.3公里。該項(xiàng)目始建于2002年6月，于2005年底建成通車。
跨海段主橋包括1座主航道橋、3座副航道橋及非通航孔橋。主航道橋?yàn)橹骺?20米雙塔單索面疊合梁斜拉橋， 3座副航道橋分別為主跨120米、140米和160米的變高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，非通航孔橋采用60米跨徑和70米跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土等高度連續(xù)箱梁，橋墩采用預(yù)制墩身，基礎(chǔ)主要采用直徑1500毫米的鋼管樁。
主要技術(shù)特征：
建立了海上大跨徑鋼混箱形組合梁斜拉橋建造技術(shù)，主航道橋?yàn)槲覈鬃谕夂＝ㄔ斓拇罂鐝叫崩瓨?，跨?20米創(chuàng)當(dāng)時(shí)同類橋梁世界之最。
研發(fā)了外海超長橋梁精確測量定位技術(shù)，通過研制海上GPS打樁定位系統(tǒng)，有效解決了水位變化條件下快速定位樁位平面坐標(biāo)和斜樁方向的問題。
提出了外海超大型混凝土箱型連續(xù)梁預(yù)制安裝技術(shù)，海上60米跨徑和70米跨徑的非通航孔橋預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁均采用“工廠整體預(yù)制、現(xiàn)場整孔吊裝”的快速施工方法；非通航孔橋墩采用鋼筋混凝土空心薄壁墩，其中80％采用了預(yù)制場制作、海上整體吊裝的工藝。橋梁預(yù)制裝配化水平處于世界先進(jìn)行列。
依據(jù)橋梁設(shè)計(jì)壽命100年的要求，提出并制定了一套外海橋梁防腐蝕方案以應(yīng)對(duì)耐久性挑戰(zhàn)。主要體現(xiàn)在：采用高性能混凝土、提高混凝土密實(shí)度、降低水化熱、適當(dāng)增加鋼筋保護(hù)層厚度及控制裂縫寬度等方式，提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性；通過對(duì)鋼梁采用金屬噴涂加重防腐涂料，水中鋼管樁采用犧牲陽極保護(hù)及預(yù)留腐蝕厚度等方法，提高鋼結(jié)構(gòu)的耐久性。
研發(fā)了新型施工裝備，包括運(yùn)架一體中心起吊的3000噸浮吊——“小天鵝”號(hào)，懸臂起吊的2500噸浮吊——“大力”號(hào)等。
▲杭州灣跨海大橋
杭州灣跨海大橋北起浙江省嘉興市海鹽縣，跨越杭州灣后止于慈溪市，全長36公里。1992年至1993年，寧波市人民政府籌建杭州灣交通通道；2000年6月，浙江省人民政府決定建設(shè)跨越杭州灣的大橋，同年7月開展工可研究。該項(xiàng)目始建于2003年6月，于2008年5月建成通車，為當(dāng)時(shí)世界最長的跨海大橋。
杭州灣跨海大橋由北航道橋、南航道橋、引橋及海中平臺(tái)組成。其中，北航道橋?yàn)橹骺?48米鋼箱梁斜拉橋；南航道橋?yàn)橹骺?18米鋼箱梁斜拉橋；中引橋和南引橋水中區(qū)為跨徑70米的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋；南引橋?yàn)┩繀^(qū)為跨徑50米的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋。該橋非通航孔橋設(shè)計(jì)立足于整跨預(yù)制安裝理念，以保障工程質(zhì)量、降低海上施工風(fēng)險(xiǎn)。
主要技術(shù)特征：
70米跨徑引橋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)大部分采用了工廠化、機(jī)械化程度高、施工速度快的直徑1500毫米或1600毫米鋼管樁基礎(chǔ)；橋墩墩身除少數(shù)高墩外，均采用整體預(yù)制安裝，預(yù)制橋墩高7.5米至17.4米，重量在240噸至440噸；預(yù)制橋墩通過現(xiàn)場澆筑接頭混凝土與承臺(tái)連成一體。
海上和灘涂區(qū)引橋基本全部采用大型預(yù)制混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，灘涂區(qū)50米跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁采用陸上預(yù)制，通過兩臺(tái)800噸輪胎搬運(yùn)機(jī)移梁提升至橋面，并用當(dāng)時(shí)世界上陸地運(yùn)梁最大重型設(shè)備1600噸輪胎式運(yùn)梁車運(yùn)輸，最后采用步履式架橋機(jī)架設(shè)；引橋水中區(qū)70米跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁采用運(yùn)架一體船運(yùn)輸和架設(shè)，一孔70米跨徑預(yù)制箱梁安裝的質(zhì)量約2260噸。
▲舟山跨海大橋（顧益民 攝）
舟山連島工程連接浙江省舟山、寧波兩市，是舟山群島與大陸之間的重要跨海通道，全長49.96公里，包括5座跨海大橋，分別是岑港大橋、響礁門大橋、桃夭門大橋、西堠門大橋和金塘大橋。該項(xiàng)目始建于1999年9月，2003年岑港大橋、響礁門大橋和桃夭門大橋率先建成；2009年12月，金塘大橋和西堠門大橋正式通車，標(biāo)志著項(xiàng)目全線建成通車。
西堠門大橋采用主跨為1650米的兩跨連續(xù)鋼箱梁懸索橋，當(dāng)時(shí)主跨為世界第二大。金塘大橋全長21.029公里，其中海上橋梁長18.415公里，主通航孔鋼箱梁斜拉橋主跨620米，是當(dāng)時(shí)我國在外海條件下建設(shè)的最大跨徑斜拉橋。
主要技術(shù)特征：
橋位區(qū)風(fēng)環(huán)境惡劣，顫振檢驗(yàn)風(fēng)速高達(dá)每秒78.74米，主梁在國內(nèi)外首次采用中央開槽的雙箱斷面加勁梁方案，通過數(shù)值風(fēng)洞氣動(dòng)選型和風(fēng)洞試驗(yàn)驗(yàn)證，確定了開槽寬度為6米，并研發(fā)了考慮顫振和渦振綜合影響的氣動(dòng)控制措施，解決了特大跨徑懸索橋的抗風(fēng)難題和安全性挑戰(zhàn)。
西堠門大橋單根主纜長約2881米，為減輕結(jié)構(gòu)自重，研發(fā)并完善了直徑5.25毫米、規(guī)格1770兆帕懸索橋主纜索股；面對(duì)海洋環(huán)境，采用了“鍍鋅鋼絞線+防腐油脂”可更換主纜錨固系統(tǒng)。
基于結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)性分析的跨海懸索橋巡檢技術(shù)，研發(fā)并應(yīng)用了基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，英文簡稱GIS）的跨海懸索橋結(jié)構(gòu)監(jiān)測巡檢管理系統(tǒng)，積累了多年大橋運(yùn)行環(huán)境、交通荷載、結(jié)構(gòu)狀態(tài)等監(jiān)測、檢測數(shù)據(jù)，為實(shí)現(xiàn)科學(xué)管養(yǎng)積累了經(jīng)驗(yàn)。
西堠門大橋研發(fā)了可變姿態(tài)橋面活動(dòng)風(fēng)障系統(tǒng)，通過風(fēng)障姿態(tài)的變化來減小橋面風(fēng)荷載作用，從而保障橋面行車與結(jié)構(gòu)抗風(fēng)的安全性。
▲青島膠州灣大橋
1993年4月，青島市人民政府規(guī)劃并啟動(dòng)“青島跨海大橋”可行性研究。青島膠州灣大橋于2006年12月動(dòng)工興建，時(shí)稱“青島海灣大橋”，2010年12月全橋貫通，2011年6月通車運(yùn)營。
青島膠州灣大橋位于膠州灣北部，是我國北方寒冷冰凍海域第一座超大型海上橋梁集群工程，主線全長約26.707公里，跨海大橋長25.881公里，工程主要包括航道橋、海上非通航孔橋、陸上引橋及接線工程等。其中，滄口航道橋和紅島航道橋采用主跨260米和120米的稀索鋼斜拉橋，大沽河航道橋采用獨(dú)塔主跨260米自錨式懸索橋，采用空間單索面，“雙邊鋼箱梁+橫向連接箱”結(jié)構(gòu)；非通航孔橋采用跨徑60米雙幅分離整孔吊裝施工的混凝土連續(xù)梁，西岸灘涂區(qū)采用跨徑50米移動(dòng)模架施工的混凝土連續(xù)梁，基礎(chǔ)均采用水下鉆孔灌注樁。
主要?jiǎng)?chuàng)新成果：
國內(nèi)長大跨海橋梁第一個(gè)BOT管理模式工程，由國內(nèi)大型企業(yè)集團(tuán)承擔(dān)其施工、運(yùn)營和移交管理，是將我國大型跨海橋梁工程管理推向國際水平的一次歷史性嘗試。
滄口航道橋采用平行稀索鋼箱梁斜拉橋，結(jié)構(gòu)簡潔大氣、型式新穎；大沽河航道橋?yàn)楠?dú)塔獨(dú)柱自錨式懸索橋，采用大跨徑空間索面，主梁為“雙體鋼箱梁+橫梁”結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)新穎。
非通航孔橋大規(guī)模采用跨整孔吊裝與節(jié)段吊裝施工工藝，大型混凝土箱梁的預(yù)制、吊裝施工具有一定新意；橋墩承臺(tái)施工研究提出了水下無封底混凝土套箱技術(shù)，用混凝土套箱代替了傳統(tǒng)的鋼套箱，節(jié)約了工期和造價(jià)，該工藝的核心在于采用膠囊止水，在低潮時(shí)將套箱內(nèi)水抽干后創(chuàng)造干施工環(huán)境條件。
提出以防腐蝕混凝土和鋼筋保護(hù)層厚度作為保證混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的根本措施，透水模板布技術(shù)為防腐蝕混凝土的改善措施，表層涂裝、混凝土套箱和陰極防護(hù)為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性輔助措施。
建立了一體化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)與巡檢養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，以指導(dǎo)結(jié)構(gòu)的運(yùn)營管理，驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)，最大限度地保證大橋安全運(yùn)營，延長大橋使用壽命。
▲港珠澳大橋（黃昆震 攝）
港珠澳大橋東連香港，西接珠海、澳門，2004年初啟動(dòng)項(xiàng)目工程可行性研究，項(xiàng)目可行性研究報(bào)告于2009年得到國務(wù)院批復(fù)；于2009年12月開工，2018年10月建成通車，2023年4月通過大橋主體工程竣工驗(yàn)收。
港珠澳大橋工程全長55公里，其中海中橋島隧主體工程長約29.6公里，包括22.9公里橋梁，6.7公里海底沉管隧道及兩個(gè)面積各約10萬平方米的東、西人工島；3座通航孔橋分別為主跨跨徑458米的雙塔雙索面斜拉橋、主跨跨徑（2×258）米的三塔中央索面斜拉橋、主跨跨徑268米的雙塔中央索面斜拉橋，非通航孔橋包括深水區(qū)110米跨徑的連續(xù)鋼箱梁橋及淺水區(qū)85米跨徑的連續(xù)箱形組合梁橋；沉管隧道由33個(gè)管節(jié)和1個(gè)最終接頭組成，標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長180米，寬37.95米，高11.4米，質(zhì)量約8萬噸；人工島除實(shí)現(xiàn)橋隧連接外，還被用作海上管養(yǎng)站基地。針對(duì)大橋面臨的工程技術(shù)、施工安全、環(huán)境保護(hù)及建設(shè)管理四大挑戰(zhàn)，項(xiàng)目開展了一系列科研攻關(guān)，推動(dòng)了我國跨海通道工程建設(shè)水平躍上新臺(tái)階，整體達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
科研攻關(guān)成果：
我國第一座橋島隧集群工程，是目前世界上最大規(guī)模的跨海交通集群工程，包含世界最長的外海公路沉管隧道。
大橋設(shè)計(jì)壽命為120年，系統(tǒng)地從材料、荷載、結(jié)構(gòu)、施工及運(yùn)維角度，建立了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
提出“大型化、標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、裝配化”建設(shè)理念，并在橋梁、人工島、沉管隧道工程中得到全面實(shí)踐，大橋的橋島隧結(jié)構(gòu)裝配化率達(dá)到95%以上，實(shí)現(xiàn)了建設(shè)理念及技術(shù)的系統(tǒng)性突破。
非通航孔橋采用箱形截面單墩、承臺(tái)埋置于海床面以下，橋墩及鋼箱梁全部采用工廠化制造、現(xiàn)場裝配，使用4000噸級(jí)大型浮吊，預(yù)制墩身及承臺(tái)整體最大吊裝質(zhì)量達(dá)2850噸，攻克了預(yù)制墩臺(tái)精確定位與安裝、預(yù)制承臺(tái)與鋼管復(fù)合樁間止水及連接等一系列技術(shù)難題。
江海直達(dá)航道橋鋼塔整體高度達(dá)105米，質(zhì)量約3000噸，鋼塔在工廠內(nèi)整體制造，海上整體吊裝采用兩臺(tái)浮吊，為世界首創(chuàng)。
采用工廠法預(yù)制沉管，實(shí)現(xiàn)8萬噸級(jí)管節(jié)預(yù)制無裂縫；研發(fā)并應(yīng)用了海上碎石整平船、擠密砂樁船等工程裝備，實(shí)現(xiàn)50米水下地基基礎(chǔ)的加固與整平；研發(fā)沉管浮運(yùn)安裝船，實(shí)現(xiàn)8萬噸級(jí)沉管長距離運(yùn)輸及40米水下精準(zhǔn)安裝；發(fā)明了整體式主動(dòng)止水沉管最終接頭，實(shí)現(xiàn)了沉管24小時(shí)貫通，推動(dòng)了我國外海沉管隧道技術(shù)水平進(jìn)入世界先進(jìn)行列。
研發(fā)了深插大圓筒及副格結(jié)構(gòu)體系，并應(yīng)用于東、西人工島島壁及圍護(hù)結(jié)構(gòu)，形成外?？焖僦u成套技術(shù)，節(jié)約工期18個(gè)月。
▲平潭海峽公鐵大橋
福建省福州市平潭海峽公鐵大橋線路全長16.323公里，跨海段長11.15公里。橋址所在的平潭海峽是世界三大風(fēng)口海域之一，具有風(fēng)大、浪高、水深、流急等特點(diǎn)。項(xiàng)目始建于2013年11月，2020年10月公路段通車試運(yùn)營，2020年12月鐵路段通車運(yùn)營。
該橋主要由通航孔橋、非通航孔橋及鐵路路基3個(gè)部分組成。三座通航孔橋均采用鋼桁混合梁斜拉橋，主跨跨徑分別為532米、364米、336米，主墩基礎(chǔ)采用4米和4.5米大直徑嵌巖鉆孔樁；深水高墩區(qū)非通航孔橋采用跨徑80米和88米簡支鋼桁雙層結(jié)合梁，淺水及陸地高墩區(qū)引橋采用跨徑49.2米混凝土箱梁，陸地低墩區(qū)引橋采用跨徑40.7米混凝土箱梁。
主要技術(shù)特征：
國內(nèi)第一座公鐵合建跨海大橋，其中上層為雙向六車道高速公路，下層為雙線鐵路。
實(shí)現(xiàn)80米跨徑和88米跨徑非通航孔橋簡支鋼桁梁的主梁工廠化整孔全焊制造，現(xiàn)場采用3600噸浮吊整孔架設(shè)，解決了復(fù)雜海域大型雙層結(jié)合簡支鋼桁梁快速安裝難題。
提出全焊大節(jié)段斜拉橋鋼桁梁設(shè)計(jì)制造、架設(shè)技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)斜拉橋鋼桁梁兩節(jié)間整節(jié)段全焊制造；采用兩節(jié)間整節(jié)段懸臂架設(shè)和邊跨、輔助跨整孔吊裝架設(shè)方案。
深水基礎(chǔ)首次采用4.5米超大直徑鉆孔樁，鼓嶼門水道橋的主墩基礎(chǔ)采用了18根直徑4.5米的鉆孔樁基礎(chǔ)。
▲深中通道是連接廣東省深圳市和中山市的世界級(jí)“橋、島、隧、地下互通”集群工程
深中通道連接廣東省深圳市與中山市，跨越內(nèi)伶仃洋海域，路線全長約24公里，其中橋梁工程全長17.034公里，水下隧道工程長約6.845公里，是我國繼港珠澳大橋之后集“橋—島—隧—水下樞紐互通”于一體的超大型跨海交通基礎(chǔ)設(shè)施工程。項(xiàng)目可行性研究報(bào)告于2015年底獲國家發(fā)展和改革委員會(huì)批復(fù)，于2016年12月開工，2024年建成通車。
橋梁工程包括深中大橋、中山大橋二座通航孔橋，以及泄洪區(qū)和淺灘區(qū)非通航孔橋。深中大橋采用主跨1666米懸索橋，中山大橋采用主跨580米斜拉橋。沉管隧道總寬度為46米至55.5米，由32節(jié)管節(jié)和1個(gè)最終接頭組成，是目前世界上最寬的海底沉管隧道。采用“標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、智能化、一體化”建設(shè)理念，再次實(shí)現(xiàn)突破。
主要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)：
深中大橋顫振檢驗(yàn)風(fēng)速高達(dá)每秒83.7米，為此，研發(fā)了“整體鋼箱梁＋水平導(dǎo)流板＋上、下穩(wěn)定板＋高透風(fēng)率欄桿”的新型組合動(dòng)力結(jié)構(gòu)，解決了結(jié)構(gòu)抗風(fēng)穩(wěn)定問題。
解決了海中超大錨碇建造難題，采用鎖扣鋼管樁與工字型板樁組合圍堰筑島結(jié)構(gòu)型式，研制了自適應(yīng)圓形組合圍堰變位的平行鋼絲索柔性約束裝置。
在世界上首次采用雙向八車道超寬鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)型式的沉管隧道和水下基于水壓的組合推出式最終接頭，構(gòu)建了鋼—混凝土復(fù)合的三明治結(jié)構(gòu)類型的沉管隧道設(shè)計(jì)、預(yù)制、浮運(yùn)、安裝及合攏成套技術(shù)。
研發(fā)了具備自航、精準(zhǔn)定位等功能的沉管浮運(yùn)安裝一體船，更高效率的碎石整平船，采用海上深層水泥攪拌樁加固沉管軟基，進(jìn)一步發(fā)展了外海沉管施工裝備及技術(shù)。
研發(fā)并實(shí)踐跨海集群工程智能建造技術(shù)，開展鋼箱梁自動(dòng)化智能化制造生產(chǎn)線建設(shè)，建立了鋼筋網(wǎng)柔性制造生產(chǎn)線，研發(fā)了具有混凝土布料、澆筑、養(yǎng)護(hù)功能的一體化智能筑塔機(jī)，建設(shè)了基于“BIM+移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)”的智慧工地。
