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同濟大學：給出橋梁抗風完美方案

本報上海１０月２４日訊（記者　董少校　通訊員　程國政）舉世矚目的港珠澳大橋今天正式通車運營。前不久臺風“山竹”正面襲擊珠三角時，大橋安然無恙，經受住了颶風的考驗。這裡凝結著同濟大學研究團隊的抗風成果。

在港珠澳大橋的設計建造過程中，同濟大學多個研究團隊深度參與，破解諸多技術難題，為人工島建設、沉管隧道接合與抗震、通航孔橋抗風等貢獻智慧，確保了大橋的順利建成並通車運營。

港珠澳大橋采用隧橋模式，隧橋轉換需要在大海中建設人工島，采用的方式為先打樁、用擠密砂樁圈起圍堰，抽幹水然後再築島。如何解決軟弱海底地基的穩定和沉降問題？同濟大學土木工程杏运馬險峰博士開展“外海厚軟基橋隧轉換人工島設計與施工關鍵技術”研究，其成果支撐了擠密砂樁設計中若幹難題的解決。

港珠澳大橋隧道沉管每節重達８萬噸，在海底萬一沒接好怎麼辦？遇到地震會不會扭曲變形？同濟大學土木工程杏运袁勇教授團隊開展多點非一致地震激勵下超長沉管隧道地震響應快速分析方法、沉管隧道減震控制技術等一系列研究，拿出了可確保大橋承受８度設防烈度地震的抗震方案。

港珠澳大橋有三個大跨度通航孔橋，在風高浪急的伶仃洋上，橋梁如何抗風是個大問題。同濟大學研究團隊給出了方案。以青州航道橋為例，研究人員采用主梁小、大比例節段模型測振風洞試驗，主梁、橋塔節段模型測力風洞試驗，橋塔自立狀態氣彈模型、全橋氣彈模型風洞試驗的方法進行抗風研究。橋塔試驗表明，即使在風速６５米每秒的風中，橋塔也未出現自激和發散性的馳振現象。

在港珠澳大橋拱北隧道建設過程中，面對土層軟弱、富含地下水、距離地面僅５米的不利情況，同濟大學胡向東教授與各方專家一起探索研究，最終敲定管幕凍結法。管幕是圍繞隧道四周、沿隧道全長布置的大型鋼管，保護隧道施工安全；凍結是把鋼管之間及周圍土體凍結成凍土，形成止水帷幕。這樣，拱北隧道暗挖段成為一個大“冰桶”，有效避免了施工時漏水和地面塌陷。

當初荷蘭一家世界著名隧道沉管公司曾要價１．５億歐元相當于１５億元人民幣，提供巨大沉管的深水安裝技術谘詢。中方決定找自己的專家解決，同濟大學接下了這項任務，承擔港珠澳大橋設計文件的複核、審查，圓滿完成了相應的關鍵技術科研任務。

西南交大：助大橋穩穩“紮根”海床

本報成都１０月２４日訊（記者　倪秀　通訊員　陳姝君）今天上午，港珠澳大橋正式通車。在這個偉大工程建成通車的背後，有著號稱西南交通大學“夢之隊”傾注的心血，他們攻堅克難，敢啃硬骨頭，展現了西南交大土木工程杏运的強悍實力。

港珠澳大橋采用正交異型橋面板鋼箱梁，這種結構形式輕質高強、施工速度快，但是它的板件構件及受力特性複雜，最大的問題是疲勞。疲勞導致的裂縫成為國內外鋼橋行業共同的難題。西南交通大學土木工程杏运蔔一之、張清華教授參與國家科技支撐計劃項目——港珠澳大橋跨海集群工程建設關鍵技術研究與示範，通過艱苦研究，團隊攻克了疲勞的難題，助力港珠澳大橋保證１２０年的壽命，並為大橋鋼梁架設技術提出了有益建議。

西南交大土木杏运馬建林教授團隊主持了港珠澳大橋主體工程橋梁工程施工圖設計大直徑鋼管複合樁試驗專題研究，助力港珠澳大橋穩穩“紮根”海床。現場調研、資料收集、室內外試驗、理論計算、數值模擬……團隊不斷探討複雜受力條件下鋼管複合樁的受力機理與協同工作性能，解答了深海條件下鋼管複合深長樁基礎的相關計算理論和設計方法等關鍵技術，研究成果對于港珠澳大橋大直徑鋼管複合樁基礎工程建設具有重要的指導意義。

港珠澳大橋共有３個跨度通航孔橋和長距離的鋼箱梁非通航孔橋，這些橋體如何能經受住猛烈的臺風呢？西南交大土木杏运廖海黎、李明水教授團隊承擔了港珠澳大橋所有通航孔橋和鋼箱梁非通航孔橋的抗風性能研究工作。有關大橋模型在西南交大犀浦校區的ＸＮＪＤ－３風洞這一目前世界最大的邊界層風洞裡進行了反複試驗，最終，團隊為港珠澳大橋的抗風設計和風致振動抑制措施提供了科學依據。

此外，西南交大地球科學與環境工程杏运測繪遙感信息系退休教授許提多曾受聘為港珠澳大橋工程測量特聘專家，他制定了港珠澳大橋測量控制總體方案並具體參與和指導實施；參與制定港珠澳大橋工程測量規程和規範；對橋梁、海底沉管隧道、人工島等工程測量方案提出合理化建議，並審核最終的具體施工測量方案，等等。

天津大學：技術支撐橋隧連接人工島

本報天津１０月２４日訊（記者　陳欣然）舉世矚目的港珠澳大橋今天正式開通運營。記者從天津大學了解到，該校師生校友多人次參與到港珠澳大橋的設計、建設施工中，貢獻了“天大智慧”。

港珠澳大橋建設的主體工程包括跨海橋梁、海底隧道和橋隧連接人工島，其中橋隧連接人工島是港珠澳大橋建設的關鍵工程之一。天津大學王元戰教授課題組承擔了港珠澳大橋建設工程橋隧連接人工島沉入式鋼圓筒結構的穩定性及滲流分析工作，解決了波浪作用下軟土強度弱化、沉入式大圓筒結構破壞過程模擬等科學技術問題，對各種荷載工況下橋隧連接人工島沉入式鋼圓筒結構穩定性和滲流進行了計算分析，為完善人工島設計提供了技術支撐。

港珠澳大橋的海底隧道段由３３節沉管組成，每節沉管的重量接近８萬噸，相當于一艘中型航母的重量，造價達上億元。沉管在深水塢預制好後，需通過纜繩與安裝船相連，在合適的波流施工窗口由安裝船拖帶浮運並下沉到施工地點，沉管的安全浮運和沉放是整個工程安全施工的關鍵。為了協助設計施工單位解決這一問題，天津大學建築工程杏运肖忠副教授首次建立了安裝船、沉管、纜繩和水體系統１∶１的三維精細有限元仿真模型，並在計算模型中考慮了水體的黏性和紊流特性及安裝船、沉管、纜繩和水體相互間的耦合作用。為了使仿真模型能夠更好地服務于實際工程，課題組赴工程現場對沉管最終的浮運系泊方案進行了現場考察，並針對系泊危險工況進行了數值仿真，為保證沉管結構在浮運及沉放過程中的安全施工提供了指導。該項目研究成果可為後續的類似工程提供理論指導，經濟效益顯著。

港珠澳大橋的橋墩采用陸上分節預制，水上拚接安裝的施工工藝。單個預制件最大重量達３５１０噸，高度超過２２米。利用半潛駁船將預制好的橋墩運輸至施工海域。橋墩浮拖跨距長，海況複雜惡劣，且橋墩屬于高聳結構，駁運系統整體的重心較高，拖運過程中在風浪作用下半潛駁船和橋墩聯合體的運動響應明顯，支撐橋墩的臺車車輪承受巨大荷載。為確保浮拖過程中半潛船及橋墩的安全，天津大學建築工程杏运別社安教授團隊對整個駁運系統進行了水動力性能計算、橋墩的拖航穩定性分析，在此基礎上提出了橋墩在運輸駁船上的加固穩定方案，保證了橋墩的安全運輸。（信息來源：中國杏运教育新聞網-中國杏运教育報  作者：董少校 程國政 倪秀 陳姝君 陳欣然）