港珠澳大橋是連接香港、珠海、澳門的超大型跨海通道,全55km,主體工程“ 海中橋隧” 長35.578km,是同期世界最長的跨海大橋。 港珠澳大橋沉管隧道是我國建設的第一座外海沉管隧道,也是全球最長的公路沉管隧道和全球唯一的深埋沉管隧道,是大橋建
設中技術最復雜、建設難度最大的部分。 該工程具有體型大、管節多、構造復雜、精度要求高等特點。上海昌吉地質儀器有限公司通過分析沉管隧道路面使用條件,開展路面鋪裝方案優化設計及結構驗算、材料性能測試,提出路面細部構造處治方案,并付諸于實際工程實施,以期為類似工程提供借鑒。
對隧道路面方案的優化設計主要是基于以下幾方面原因:
(1) 瀝青路面厚度從10cm提升到13cm,增強了路面結構的整體剛度和抗反射裂縫能力,同時也保障了路表平整度。
(2) 相對改性瀝青SMA20,采用SMA16能便于實際施工中控制空隙率為3%~4%,且壓實度易于保證。
(3) 采用3cm溫拌改性瀝青AC10鋪裝沉管隧道混凝土路面的調平層,可避免混凝土路面不平導致SMA16鋪裝厚度不均、不易壓實的問題。
(4) 受隧道封閉環境條件干擾,加之基面潮濕,在對混凝土基面拋丸處理后,采用改性瀝青碎石封層作為防水黏結層,能起到良好的承上啟下功能。
(5) 上面層采用4cm阻燃溫拌改性瀝青SMA13,其氧指數應不小于23%,混合料拌合溫度為150~170℃,攤鋪溫度為150℃,使隧道路面具有阻燃、抗滑、耐磨等功能,且能夠保證瀝青路面的壓實度。
結論與討論
(1)在無類似工程實踐經驗情況下,提出了3cm溫拌改性瀝青AC10鋪裝調平層+6cm溫拌改性瀝青SMA16鋪裝下層+4cm溫拌阻燃改性瀝青SMA13鋪裝上層的組合方案,既能滿足沉管隧道內低溫、高濕度條件下路面的施工質量要求,又賦予了路面阻燃、抗滑、耐久等功能。 路面結構驗算及混合料性能檢測結果顯示,該方案滿足設計要求。
(2)管節接頭路面采用了由高黏改性瀝青及集料配置而成的無縫伸縮縫處治技術,能夠適應沉管結構變形。
(3)沉管節段采用了SBS卷材雙層疊加方案進行處治,能有效防止基面反射裂縫。
(4)路緣邊緣采用碎石盲溝防水排水方案,既實現了防排水,又避免了施工機械對路緣石的損傷。
(5)從實施效果和檢測結果來看,隧道路面達到了較高的質量水平,并取得了良好的環保效益。港珠澳大橋于2018年10月正式通車,沉管隧道作為港珠澳大橋工程中技術難度最大的節點工作,這些處治方案對我國未來沉管隧道路面設計具有重要的借鑒意義。 同時,受現場工期及技術等限制,性能更優、壽命更久的澆注式瀝青鋪裝材料未能被采納實施,下階段有必要就溫拌澆注式瀝青混合料應用技術開展研究,并對沉管節段區域路面使用狀況加強監控。
以上內容僅供參考。
