4月10日，隨著最後一項控製性工程——拱北隧道的全隧貫通👲🏿，港珠澳大橋珠海連接線主體工程全線貫通。
      港珠澳大橋向西經過珠澳口岸人工島後，由拱北灣大橋及人工島銜接5️⃣，然後鉆入地下🏔，穿過拱北口岸，再接前山河特大橋，穿越將軍山😔，沿南琴路兩側西行至洪灣，接入國家高速公路網𓀃。這一段被稱為港珠澳大橋的珠海連接線🤜🏻，全長13.4公裏，采用雙向六車道高速公路標準。
      珠海連接線是港珠澳大橋的重要組成部分🙌🏻，按照“先分離並行，再上下重疊🛤，最後又分離並行”的形式設置☢️，包括海域人工島明挖段、口岸暗挖段及陸域明挖段等結構形式。口岸暗挖段的拱北隧道是項目的關鍵控製性工程🚵🏻‍♂️。拱北隧道全長2741米，由海中隧道和城市地下隧道組成🗝🧑🏿‍🏫。其中，經過珠海海關的陸上口岸暗挖段才255米，但工程難度之高、要求之高十分罕見🌺🦐：這裏的土壤是兩層淤泥中間夾一層沙土，我們叫“漢堡包地層”，自穩能力基本上沒有🤘🏿🆓。這裏的地層處於水下🙍🏿‍♂️，土壤把水吸得飽飽的，地下水與海水相通，且隧道頂部覆土厚度不足5米，上面就是日通關量超過30萬的人流🗞；隧道開挖斷面寬約19米、高約21米，開挖輪廓面積達336.8平方米，是同類型公路隧道的3倍多🧑🏻‍🦱，上下兩層的公路隧道。

      這樣的地方挖隧道，怎麽辦？只有把土先凍住。我校胡向東與相關專家一起經全面方案比選後提出管幕凍結法。即圍繞隧道四周、沿隧道全長布置的大型鋼管🧩，形成管幕；然後把鋼管之間及周圍土體凍結成凍土🧑🏻‍🏭，最終形成止水帷幕📎💻。通俗地講🏵，這種方法就是預先沿隧道開挖的輪廓打入一圈鋼做的保護筒，然後凍起來，開挖就在鋼筒+凍土圍成的封閉圈裏進行。胡向東介紹↕️，這段暗挖工程最終確定的管幕是由36根直徑1.62米的鋼管組成，圍成了一個寬18米👨‍👧‍👦、高22米的橢圓形隧道開挖斷面，它的高度約為7層樓的高度👰🏻。   

      還有問題🙆🏽，不同於一般的凍結法，這裏的隧道線路為曲線，無法在土層中布設凍結管。可行的途徑是把凍結管布置在管幕的大鋼管裏，但這種做法國內外並無成例🌧，因為不與土體接觸的凍結管是否能把土體凍住、常年暑熱的南方凍土如何抗弱化𓀘、如何限製凍脹避免地面隆起等三大難題🥠，誰也沒有把握。胡向東團隊迎難而上，經過反復比較、測算🦯、試驗，設計出“凍起來🧑🏻‍⚖️🫅🏻、抗弱化、限凍脹”的方法🧑🏼。提出的方案擯棄傳統的單種凍結管思路，用圓形凍結管、異形凍結管和凍土限位管三種管路🍅，成功構建起一套特殊的凍結系統🙋‍♂️。胡向東介紹，圓形凍結管和異形凍結管是凍結的主要冷源，以凍結形成凍土並抵禦凍土弱化🧝🏼‍♂️；限位管在需要時開啟熱鹽水，用來限定凍土帷幕的範圍從而實現凍脹的控製🧑🏻‍🏭。有人通俗地解釋這種方法，把管幕比作人的骨骼🙄，然後利用冷卻鹽水管道，通過循環低溫鹽水在骨骼周圍塑造血肉（凍土），最終形成完整的“人體”💎。於是，拱北隧道暗挖段在拱北口岸的地下最終變身成了一個長225米的橢圓形大“冰桶”。

      “開挖期間，這些‘冰桶’就是施工的命根子⚗️，隧道開挖期間必須保證凍土帷幕的厚度和溫度在規定的範圍內🔝，厚度不能過小也不能過大🧝🏼、溫度不能過高也不能過低🧑🏻‍🦽。為確保萬無一失，我們團隊承擔了凍土帷幕狀態的監控工作，布設一萬三千多個溫度測點🧑‍🚀，構建了超大規模的凍結監測系統，多屆在讀的研究生就成為了保證其安全運行的衛士。”胡向東說🥹，幾年裏，我們的管理、監督、技術團隊始終在現場。正是因為他們，實時呈現凍結系統和凍土帷幕狀態，及時發現凍土薄弱環節甚至險情，並依此調整🕳、管理管幕鋼管中布置的凍結管路運行參數🏖，在施工期間調節輸送零下24~28度的低溫鹽水🏃🏻‍♀️，製造了施工區域的人工凍土✍🏻，並嚴格控製了凍土帷幕的安全狀態👧，為拱北隧道暗挖段提供安全可靠的結構支撐和止水帷幕。

效果圖

      有了凍結法的支撐，開挖也是一個技術難點。如此超大斷面超淺覆土的礦山法開挖隧道🫷🏻，勢必采用“多層多部開挖、立體交叉作業”的開挖方法🫀。把開挖對環境的影響降低到最小程度是開挖方案的目標，必須尋找最合理的分層分部開挖具體方案。有人打趣地將之比喻為“繡花”👷🏿，其實“多層多部開挖、立體交叉作業”的工法比繡花還難。我校黃宏偉、張冬梅團隊承擔了開挖方案優化及對環境影響的研究工作。張冬梅說，責任重於泰山，施工斷面5米以上的地面就是車水馬龍☑️，誰都不敢大意🏃🏻‍➡️。根據研究結果，工程采用5臺階14部多導坑分部開挖作業🏊‍♂️🧮。即把一個大洞分成了上下5層，每層劃分2-3個小洞，總共14個小洞。14個導洞同步開挖📉⬇️，立體交叉作業頻繁#️⃣。每個導洞內還要分臺階🏈、分工序組織流水作業😱，其組織的難度是以前沒有遇到過的👍🏿🚳。為此🆙🧏🏻‍♀️，建設者們結合施工現場實際情況，通過試開挖不斷優化施工機具設備組合，根據監控量測數據動態調整施工步距等參數🧑🏿‍🦱，逐步磨合出一套流水作業的順序，交叉向前挖掘推進，邊開挖邊用鋼材⚠🕹、混凝土進行支護封閉👂🏼，保證了工程順利進行和隧道結構的穩定。

胡向東（左）興奮地捧起了像混凝土一般堅硬的凍土

      貫通儀式上😋，工程指揮部表示，拱北隧道暗挖段開挖完成🏄🏻‍♂️🧖‍♂️，標誌著“超大曲線管幕+水平凍結止水”超強支護體系以及5臺階14步開挖工法取得成功🧫。施工單位表示🤾🏼‍♂️，作為當今世界上最復雜的公路隧道工程之一，225米下穿拱北口岸的拱北隧道是港珠澳大橋珠海連接線的核心控製性工程🐝，綜合造價達4億元，每米接近160萬元；每天凍結用電10萬度🍋‍🟩。我們在5年時間裏采用的管幕👨🏻‍🎓👧🏻、冷凍、多層多步開挖等關鍵技術都是非常成功的。

港珠澳大橋橋塔頂端挽成“中國結”，圖片來自人民網

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