隧道施工新纪录——世界最长超大断面曲线管幕隧道贯通
历经四年奋战战，世界上最长的超大断面曲线管幕隧道——港珠澳大桥拱北隧道日前胜利贯通。这标志着我国在这一领域的技术水平走在了世界前列，同时也宣告我国乃至世界上首座采用“超大曲线管幕+超长冻结法”施作的双层叠加公路隧道取得重大突破。
港珠澳大桥珠海连接线的控制性工程——拱北隧道全长2741米，采用左、右双线布置，并按照“先分离并行，再上下重叠，最后又分离并行”的形式设置，涉及海域人工岛明挖段、口岸暗挖段、陆域明挖段等不同结构形式和施工方法。施工风险极大、科技含量极高、长度仅为255米的隧道暗挖段，集中了迄今人类建设隧道的全部难度，其管幕长度、管幕面积和冻结规模，均刷新了世界纪录，所采用的新技术、新工艺颠覆了人们对隧道传统施工的印象。
拱北隧道土层软弱，富含地下水，承载力低，被称为“汉堡包”地层，隧道穿越的部分包含淤泥质粉质黏土、淤泥质砂、中砂含细砂、粉砂等地层。而其上就是我国高峰期日均客流超30万人次、车流达1万车次的拱北口岸，稍有不慎，就会造成灾难性的后果和极为严重的影响。
为了攻克这一世界性难题，项目建设、设计、监理、科研院校和施工单位，经过反复磋商研究，最终决定采用“曲线管幕+冻结法”施工，即沿着隧道的开挖轮廓线，在336平方米的断面上，布置36根直径1.62米、长255米的钢管，组成环形“管幕”支护体系，防止周围土层坍塌、地表沉降，然后再用冻结法把管幕周围的土层温度降至零摄氏度以下，进行隧道的开挖作业。
在“管幕”支护体系施工中，中铁十八局集团通过引进精确制导技术，建立自动跟踪测量系统，专门定制了4套上亿元的国际顶尖的泥水平衡式顶管机，并采取一系列科学管理措施，攻克了超长、超大曲线管幕施工中面临的精确控制、地表沉降和管幕障碍物处理等一系列世界级难题，创造了“零误差”的曲线管幕施工纪录。
如果对这个336平方米的管幕群直接开挖，极易导致隧道整体垮塌。为此，中铁十八局建设者创造性地采用超大断面水平环向一次冻结技术。利用人工制冷技术，把松软含水的土层变成巨型“大冰砖”，将管幕的顶管包裹，再将隧道完全封闭，增加其强度和稳定性，以便在冻结壁的保护下，安全进行隧道的开挖作业。为了解决冻土开挖难题，中铁十八局建设者经过不断的设备选型，最终决定实施“五台阶十四部开挖作业法”，就是将巨型“冰砖”分割成“九宫格”，五层十四个导洞同步开挖，立体交叉作业，在每个导洞分做三个微小台阶，每个小台阶配置一台小型挖掘机开挖冻土，人工配合修边，大大提高了工效。并利用冻结圈内的监测元器件充当“眼睛”，及时调整冻结参数，确保冻土帷幕始终处于止水状态，为隧道顺利开挖创造了前提条件。
拱北隧道“长距离曲线管幕和大规模水平冻结止水技术”的成功运用，填补了我国在复杂地质条件下超大断面隧道施工技术的空白。同时，拱北隧道的安全贯通，也标志着港珠澳大桥13.4公里珠海连接线全线贯通，为港珠澳大桥按期建成通车打下了坚实基础。
