港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道将于近日贯通

拱北，中国排名前列大陆路口岸。每天，有30万-50万人次进出这个口岸往返珠海和澳门。可是，没有人注意，就在他们脚下，一个艰巨的超级工程已开展五年并将于近日贯通。

这是条255米的高速公路隧道，两三分钟就可以走完，却耗时5年，投入4亿元，造价是普通隧道的40倍！这真是一组令人吃惊的数据，却撩起了人们的好奇心：这是一条怎样的隧道？

怎么在地下255米“绣花”？

隧道紧贴边检楼46厘米

港珠澳大桥向西经过珠澳口岸人工岛后，由拱北湾大桥及人工岛衔接，然后钻入地下，穿过拱北口岸，再接前山河特大桥，穿越将军山，沿南琴路两侧西行至洪湾，接入国家高速公路网。这一段被称为港珠澳大桥的珠海连接线，全长13.4公里，采用双向六车道高速公路标准。

港珠澳大桥如何接入内地，曾经有多个方案，比如跨过或钻过澳氹之间的水域，进入珠海横琴接国家高速公路网。但这个方案对澳门有较大影响，被否了；直接插进拱北？拱北是珠海最繁华和密集的商业圈，光是征拆所要耗费的财力、物力和时间就令人却步……

大桥登陆珠海，被迫选择珠澳之间的边防管制区域，也就是珠海联检大楼和澳门联检楼之间的狭窄通道。由于这是珠澳之间的口岸，施工建设不能破坏、影响珠澳任何一方的建筑，不能影响旅客和汽车通关。因此，整条珠海连接线在拱北口岸这255米，只能选择暗挖隧道。这条隧道又窄又弯，外轮廓线几乎贴着澳门边检大楼，相距仅1.46米，而距珠海边检楼的风雨廊更是只有46厘米。

这真是个精工细作的“瓷器活”，困难重重，风险重重。

咋保证4米上的地面不塌？

多层多部开挖保证安全

3月21日，羊城晚报记者带着满脑子问号，跟随中铁十八局港珠澳大桥珠海连接线排名前列合同段项目总工程师马胜利，从珠海连接线拱北隧道的东工作井进入了隧道，看看“螺蛳壳”里如何做“道场”。

下到最底层，向东望去，那边的隧道已经成形，亮起了一串灯，那是从登陆点到东工作井的明挖段。而脚下的暗挖段，还是满地泥泞，瘦高的断面耸立在眼前，约有七八层楼高。马胜利介绍，珠海连接线是双向六车道，拱北口岸这段255米，只留下30多米的狭长带给隧道通过，为满足双向六车道，隧道只能“长高”，因此形成的高21米，跨度19米，约336.8平方米的超大断面，打破了世界纪录。

而这项“破纪录”却使施工风险几何级增加。“难度少有。”马胜利说。

如篮球场般的大断面使周边结构极易收敛变形，掌子面的稳定性变差，容易引起变形、坍塌、失稳。断面大了，可覆土厚度却仅有4米多，不到19米跨度的四分之一。理论上，小于跨度的一半就是浅埋了，拱北隧道简直就是超浅埋。“这种超浅的埋深，让隧道施工对地表影响的风险系数加大，很容易导致沉降或建筑物开裂，甚至引发坍塌。”马胜利说，隧道上方是人流密集的通关口岸，隧道的建设绝不允许对口岸造成任何影响，这是红线。

这样的风险如何控制？马胜利介绍，隧道采用多层多部开挖、立体交叉作业的施工方法，即把一个大洞分成了上下五层，每层有两至三个小洞，总共14个小洞，逐个击破，按照一定的顺序交叉向前挖掘推进，边开挖边用钢材、混凝土进行支护封闭，以较大限度保证隧道结构的稳定。“变成小洞之后步步为营，极大减小了施工风险”。

如何防止边挖边透水？

顶管扛住后再把土冻住

更让人苦恼的是，拱北口岸的地下就像“豆腐脑”。珠海本来就是一个几乎贴着海平面建起来的城市，拱北口岸就在海边。拱北隧道地面下约1.5米就富含地下水，并与拱北湾的海水连通，无论如何抽取地下水，海水都可以源源不断地快速补充。

如何应对超大断面、浅埋隧道、豆腐脑般的地质条件？盾构机在技术上存在困难，在经济上不划算。于是，项目在设计阶段创造性地提出了“顶管管幕+冻结”方案。

工程人员将直径1.62米的36根顶管紧密连接起来，就像织起来的布，形成环形支护体系——管幕，它有足够的强度和刚度，如同人的肩膀，把外侧土体扛住，以保证开挖时的安全环境。255米的顶管被分成了若干节，每节4米，首尾相连，四台带“刀盘”的顶管机，拼命旋转，不断切削土体开辟前进的道路。

36根顶管虽然抱团了，但顶管间仍有35厘米的间隙，这足以致命。千里之堤溃于蚁穴，35厘米，地下水完全可以渗入。顶管施工过程中就曾遇到过“透水险情”，较大涌水量达每小时400方海水。解决的办法是将冷冻管插入顶管中，冻出一个厚2米-2.6米、长255米的大冰筒。隧道的天然软弱土体被人为地变成冻土，隔绝了地下水与工程的联系，隧道便可以在无水条件下开挖。但冻得硬邦邦的土又给挖掘造成困难，一天只能掘进几十厘米。

这并没有万事大吉。顶管内和土层中被装置了上万个温度传感器，就像工程人员的眼睛，实时对管壁和土体温度进行监测。每天都会有两名小个子工程人员穿着厚厚的棉大衣钻进冰筒里巡查，每天要取1万个数据。冰筒的温度平均为零下十七八摄氏度，较低接近零下20摄氏度。马胜利说：“对冻土我们必须精准控制，冻得不够，水压增大，可能击破冻土，地面会下沉，必须加冻；冻过头也不行，那会造成地面隆起，严重影响地面建筑的安全，所以要用盐水把冷量带出，限制冻土发展。”

21日的珠海，地面温度已有25摄氏度，但顺着楼梯深入隧道，明显感觉到气温不断下降。在进入下层隧道时，在入口处已可以看到白色雾气犹如“仙境”，此时温度在4摄氏度左右。还未完成的隧道墙壁，圆形的顶管依稀可见，冰霜覆盖下的泥土非常坚硬。在顶管口的位置，记者看到塞满了“白布”，工程人员说这是“保温板”，为防止外部热空气对流。马胜利说，无论外部是多高温，顶管内部必须保持“冰天雪地”。这255米的冰天雪地日均耗电10万度，电费1年约4000万元。

怎样避开桩基“刀阵”？直管硬被变“曲线”

“管幕+冻结”似乎已胜券在握，然而还有“刀阵”需要走。

拱北口岸的地下就像一个刀阵，桩基星罗棋布，必须左腾右挪才能避开桩基，所以隧道被设计成曲线。“在桩基间穿梭，就仿佛在刀尖旁行走。”马胜利说，顶管从隧道一端的工作井顶入，在另一端的工作井穿出，出口是事先预留好的，精度误差不能超过5厘米，否则就会顶得进去，穿不出来。而且，每一根管子顶进因物理作用都会影响前一根管的位置。“如果我们多打两口工作井，将200多米的曲线隧道分割成几段直线，就容易多了，但施工环境不允许。”

从地下顶255米长的管子，还不是直的，它到终点还不能偏离定位，想想这个难度脑子都要炸。

即将完工的拱北隧道真是“寸土寸金”。255米的隧道暗挖段，综合造价少有地达4亿元，每米接近160万元。钱花在解决工程难题的手段上，用马胜利的话说“佐料比菜还贵”。

港珠澳大桥的桥梁和岛隧是场面宏大的工程，招式大开大合；而珠海连接线拱北隧道像是绣花，隧道及地下工程专家、中国工程院院士王梦恕说，“绣花”的难度“不亚于港珠澳大桥沉管的难度。”短短255米，打破了数项世界纪录，超大断面、浅埋深、富含地下水，各种难题，历时五年，被一一攻克。

连接线起止点

港珠澳大桥珠海连接线起自珠澳口岸人工岛，向西设拱北湾大桥连接珠海连接线人工岛；采用海底隧道方式穿越拱北湾海域，城区隧道形式下穿拱北口岸；经茂盛围军事管理区后，设前山河特大桥跨越前山河；经中富工业园上跨南湾大道后，设加林山隧道穿越将军山；后以高架桥形式继续西行至本项目终点洪湾，通过西部沿海高速公路接入国家高速公路网。

全长超13千米

路线全长13.432km，采用双向六车道高速公路标准，设计速度80km/h，整体式路基宽度32.0m，分离式路基宽度16.0m。隧道6204m/2座，桥梁长5973m/3座，设人工岛1处，南湾互通、横琴北互通、洪湾互通3处互通立交和口岸人工岛连接匝道1处。

批复概算91.5亿

珠海连接线为非经营性高速公路项目，采用政府投资、收费还贷模式，批复概算为91.5亿元。

创造世界首座

珠海连接线控制性工程（拱北隧道）于2012年7月底正式开工建设，是世界上首座采用曲线管幕加水平冻结的双层公路隧道，长度和规模创造了新的世界纪录。隧道上层为香港到珠海方向，下层珠海往香港方向。其中南湾互通至终点洪湾互通段（一期工程）已于2016年9月提前建成通车，项目起点至南湾互通段（二期工程）计划于2017年底完成交工验收，具备通车条件。