摘要：沉管隧道工法具有其独特的优势,但施工风险大,故需通过适宜的设计尽量降低风险。文章基于港珠澳大桥的沉管隧道建设的实战经验(在设计施工总承包模式下)结合文献调研,详述了沉管隧道的设计问题。深入讨论了沉管隧道存在的理由,沉管工法发展历史,设计的方法、思想与主线,指出了设计与施工的互动,以及设计多因素之间的联动,并辨识出决定工程成败的设计要点是预制场地、浮运航道和止水。最后,基于过去与现状预测了沉管隧道技术未来的发展。

摘要：港珠澳大桥岛隧工程是55 km长的港珠澳大桥跨海通道的一部分,建造内容主要包括两个人工岛,一条6. 7 km长的海底隧道。海底隧道由33个沉管管节与一个最终接头组成。2018年2月该工程完成交工验收。文章介绍港珠澳大桥岛隧工程在设计与施工过程中的发现与新颖技术,主要包括沉管隧道的基础、半刚性管节结构、管节接头的记忆支座(竖向承压板)、最终接头新工法,以及33个沉管管节制造与安装的亮点。

摘要：港珠澳大桥岛隧工程的沉管隧道有219个节段接头,其中60%水深超过40 m。每个节段接头的环向长度90 m。为了保证可注浆止水带的止水效果,对止水带的使用进行了系统的改良。2013年5月至2017年3月,33个管节已在水下安装,节段接头部位均未发现漏水。文章讨论可注浆止水带的使用改良的方法与原因。

摘要：港珠澳大桥沉管隧道上覆回淤厚度多达22 m,导致原先的节段式管节结构的失效概率大。为了降低风险,提出"半刚性管节结构"概念。通过不剪断原先节段式管节方案的临时预应力,来确保节段接头端面的摩擦力,从而用摩擦力与剪力键一同抵抗剪力,同时维持节段之间的相对转动能力;即令管节结构的健壮性得到提高。文章结合足尺物模试验对这个新结构优势进行了论证。对其中的关键问题预应力体系的设置进行了详述,并且报告了港珠澳大桥沉管隧道半刚性管节的应用案例。半刚性管节,相比节段式管节,在一些情况下,只是将临时预应力转变为永久预应力,施工费用未增加很多,但是管节的整体性与健壮性显著提高,因此半刚性管节是一种性价比较高的结构形式;特别对于水下基础施工质量控制困难,基础差异沉降不确定性大的工程,半刚性管节是值得考虑的一种管节纵向结构形式。

摘要：港珠澳大桥沉管隧道的管节在海中拖运时的体积达到76 000 m^3。在评估阶段计划采用4艘拖轮进行拖航。施工准备期间进行了拖航试验,结论是需要6艘拖轮。第一次实施拖航作业时,实际的拖航编队用了8艘拖轮,尽管有了这个"冗余"的考虑,管节与船队在拖运途中不进反退了700～800 m。这说明了管节与船队受到的实际阻力与物模试验存在差异。工程连续安装近30个沉管时,团队操作协同进入佳境,作者利用这一时机,进行了5次实体管节拖航的实验,观测管节的速度以及相应的拖航阻力。发现管节在受限航道拖运,拖力增加,速度增大。但是到达了一定的程度,即便拖力继续增大,速度的增加趋势变缓。并将该观测数据与前期的1:40物理模型试验进行了对比,发现物理模型试验结果对拖运速度的估计偏大,也即估计的水阻力偏小,可能原因是边界条件的差异,也可能是尺寸效应的影响。

摘要：在港珠澳大桥,沉管隧道的最终接头在水下的浮力比相邻管节小很多,所以安装时对地基的初始压力是相邻管节的30倍,不处理就有差异沉降。为制定有效的处理措施,通过现场原位载荷板试验、陆上碎石基床压载试验,以及沉管管节沉降数据分析,证实了沉管基础"瞬时"沉降的规律;并基于此规律制定与实施了预压载、超载与接头底部密闭腔压浆的处理措施。

摘要：港珠澳大桥岛隧工程继厄勒海峡通道以后,第二次实现了沉管隧道的工厂法预制。其中的一个关键问题是钢筋混凝土沉管管节的分段顶推。沉管预制场有两条生产线,预制33个管节,单个管节预制完成后顶推重量达到了76 000 t,需要分段顶推138 m。文章介绍港珠澳大桥沉管隧道的顶推关键技术,施工与构造细节,以及摩擦力的监测情况。

摘要：尽管在沉管隧道使用后铺基床的案例在增加,国内外文献未见对沉管管节与基床的摩阻力的试验或观测,而该系数是沉管隧道设计与施工的关键参数。文章报告港珠澳大桥33节沉管管节水下拉合作业的摩阻力的观测。观测数据有三个来源,管节原型拉合作业与纠偏作业,小尺寸模型试验,以及最终接头永久焊接过程的相邻管节的运动。内容包括混凝土与碎石,混凝土与淤泥,以及混凝土与砂基床的摩阻力。试验分析了碎石粒径、压力、方向、面积等因素对摩擦系数的敏感性。并且,对管节拉合过程中的实际摩阻力以及摩擦系数进行了观测与统计。

摘要：作者在港珠澳大桥岛隧工程提出了快速成岛的构想,通过深插大直径钢圆筒与副格的技术,将成岛时间从3 a缩短至7个月。该技术成功实施以后,被拓展到了其他的工程,例如深圳与海南的筑岛工程。文章介绍了创新案例,包括创意的产生,转变成现实的过程和方法;并详细介绍钢圆筒的关键技术、案例与实践经验;最后,讨论该技术应用于不同条件的构想。

摘要：港珠澳大桥岛隧工程的沉管隧道安装了33个沉管管节。因骤然的回淤,2次回拖,所以总共进行了35次安装作业。在沉放作业前,需要将预制厂的干坞内漂浮着的沉管管节绞移出坞。在坞口解除系泊状态并连接拖轮。然后在受限的航道内拖运11 km直到隧道的所在地。并再次系泊管节以准备沉放作业。第二次系泊是横流定位。对这个从系泊到系泊的过程需控制风险。文章总结成功实施背后的对该问题的思考,方案制定的原则,以及决定成败的细节。