第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1、海底隧道工程技術(shù)現(xiàn)狀

海底隧道的技術(shù)是以整體隧道技術(shù)水平為基礎(chǔ)的。我國是世界上隧道技術(shù)發(fā)展最快的國家，國土面積廣闊，地質(zhì)條件最復雜，在20世紀，尤其是20世紀最后20年，我國隧道工程的科技水平躍入世界先進行列。目前我國的隧道總長度及修建技術(shù)水平均為世界領(lǐng)先。隨著世界性水利工程—南水北調(diào)穿黃工程開工建設(shè)，我國揭開了大型盾構(gòu)機穿越黃河的序幕。長江流域也正在興起地下空間開發(fā)浪潮，除正在施工的上海、武漢長江隧道外，南京、杭州、重慶等沿江城市正在緊鑼密鼓地進行越江隧道發(fā)展 規(guī)劃 ，以建立區(qū)域快速通道。我國隧道施工水平已經(jīng)跨入穿江越洋階段，完全有能力修建大型海底隧道，在技術(shù)保障方面沒有問題。

2、杭州灣跨海大橋的技術(shù)創(chuàng)新

1）杭州灣跨海大橋總體設(shè)計

杭州灣跨海大橋全長36公里，建設(shè)條件十分惡劣，為保證海上施工的安全和質(zhì)量，必須將設(shè)計與施工綜合考慮。經(jīng)過國內(nèi)外多次調(diào)研和專家咨詢，制定了施工決定設(shè)計的總體原則，盡量減少海上作業(yè)時間，變海上施工為陸上施工，采用工廠化、大型化、機械化的設(shè)計和施工原則。

2）大直徑超長鋼管樁設(shè)計、制造、防腐和施工成套技術(shù)

大橋鋼管樁基礎(chǔ)具有樁長、大直徑、數(shù)量巨大的特點。樁長達89米，樁徑為1.5米和1.6米，總計5474根。通過近一年多鋼管樁基礎(chǔ)施工，進度快，質(zhì)量好，證明這一選擇是正確的。

其創(chuàng)新點是：超長整樁預制；內(nèi)外螺旋焊接；三層熔融環(huán)氧粉未涂裝；埋弧自動焊工藝；大直徑不等壁厚焊接；犧牲陽極陰極保護。

3）大噸位70米預應(yīng)力箱梁整體預制和強潮海域海上運輸、架設(shè)技術(shù)

其創(chuàng)新點是：對海工耐久混凝土配合比進行 研究 ；70米箱梁局部結(jié)構(gòu) 分析 ；真空輔助壓漿技術(shù)；研制了大跨度、高平整度橋面施工振動橋設(shè)備；首次采用了早期張拉工藝并取得了良好的效果；自行設(shè)計制造了具有世界一流水平的2400噸液壓懸掛輪軌式70米箱梁縱移臺車。

4）大噸位50米預應(yīng)力箱梁整體預制和梁上運輸架設(shè)技術(shù)

其創(chuàng)新點是：結(jié)合施工方案對大噸位整孔箱梁的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化；海工耐久性混凝土性能 研究 與實踐；預應(yīng)力管道真空壓漿試驗與實踐；箱梁梁上運梁和架橋機架設(shè)的綜合技術(shù)。

5）海洋環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性 研究

其創(chuàng)新點是：建立可靠的鋼筋腐蝕電學參數(shù)和輸出光功率變化判據(jù)；研制混凝土結(jié)構(gòu)壽命的動態(tài)預報軟件；制定大橋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性長期原體觀測系統(tǒng)設(shè)計方案，并配合工程進度實施。這項技術(shù)將填補國內(nèi)空白。

6）跨海長橋全天候運行測量控制關(guān)健技術(shù) 研究

其創(chuàng)新點是：連續(xù)運行GPS參考站，在杭州灣跨海大橋的成功應(yīng)用及在實踐中形成的規(guī)程和細則，彌補了中國跨海大橋這方面的空白；目前的規(guī)范沒有適應(yīng)幾十公里長度跨海大橋投影坐標系建立的相應(yīng)標準，根據(jù)杭州灣跨海大橋的特殊性加以了解決，為制定相應(yīng)規(guī)范提供參考；創(chuàng)造性地提出過渡曲面擬合法，使海中GPS擬合高程的精度達到三等水準的精度；用測距三角高程法配合GPS擬合高程法進行連續(xù)多跨跨海高程貫通測量，創(chuàng)造出一種快速海中高程貫通測量的方法；杭州灣跨海大橋在國內(nèi)首次采用GIS技術(shù)研制成基于B/S模式的大型橋梁測繪資料管理系統(tǒng)。

7）杭州灣跨海大橋河工模型與橋墩局部沖刷 研究

2002年8月，通過專家組鑒定， 研究 成果總體達到國際先進水平，其中實體模型中涌潮的模擬方法和試驗技術(shù)以及分布式渾水生潮系統(tǒng)和沙量隨潮變化的加沙系統(tǒng)方面達到國際領(lǐng)先水平。2004年獲得浙江省科技進步二等獎。

8）災(zāi)害天氣對跨海長橋行車安全的影響 研究 及對策

主要創(chuàng)新點是：確定車輛安全行駛風速標準；面向所有災(zāi)害天氣類型進行 研究 ；提出杭州灣跨海大橋的行車安全保障措施；基于氣象監(jiān)測系統(tǒng)、預報系統(tǒng)與道路管理系統(tǒng)多方面系統(tǒng) 研究 ；制定不同災(zāi)害天氣條件下道路交通控制標準；開發(fā)低造價傳感器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備；開發(fā)集數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、信息發(fā)布的計算機軟件。目前，已取得系列中間成果，其中報告推薦的風障方案即將付諸實施。

9）跨海長橋建設(shè)信息化管理技術(shù)

其創(chuàng)新點是：對整體橋梁部位進行的結(jié)構(gòu)分解，形成22949個結(jié)構(gòu)構(gòu)件，并將采集數(shù)據(jù)的625張表與其相關(guān)聯(lián)，提供一個完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化檢索方式；集成統(tǒng)一工程通訊及網(wǎng)絡(luò)的組建，極大降低了基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本；實現(xiàn)長距離的多點無線視頻圖像傳輸及回送。

系統(tǒng)已完成軟件開發(fā)并投入運行一年多，在工程實施中發(fā)揮了巨大作用。

第二節(jié) 海洋工程的主要特點

海洋工程的主要特點：

1、施工投資大。如海洋管道工程，在一般海域中鋪設(shè)一條中等口徑的海洋管道需要一支由鋪管船、開溝船和10余只輔助作業(yè)的拖船組成龐大的專業(yè)船隊。此外，還需要供應(yīng)材料、設(shè)備和燃料的船只等。租用專業(yè)船隊的費用是海洋管道施工中的主要費用，由于這一費用較高，致使海洋管道施工費用比陸上同類管道要高1～2倍。

2、施工質(zhì)量要求高。不論是在施工期間或投產(chǎn)以后，海洋工程若發(fā)生事故，其處理比陸上工程困難得多,因此，海洋工程施工要確保質(zhì)量。

3、施工環(huán)境多變。海況變化劇烈而迅速，如風浪過大，施工船隊難以保持穩(wěn)定。在這種情況下，只能待風浪過后再恢復施工。

4、施工組織復雜。比如海洋管道施工中，管道的預制，船隊的配件、燃料和淡水的供應(yīng)等，都需要依靠岸上的基地；船隊位置和移動方向的確定，也是依靠岸上基地的電臺給予緊密配合。因此海洋管道施工具有海陸聯(lián)合組織施工的特點。

第三節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析

海洋工程建設(shè)對所用裝備的技術(shù)要求很高，主要技術(shù)趨勢如下：

1、大型化

如集裝箱船的平均噸位從以往數(shù)百箱發(fā)展到目前的近萬箱，巴拿馬型散貨船從最初6萬載重噸發(fā)展到8萬載重噸，30萬噸級VLCC大量使用，礦砂船開始 研究 50萬噸級的。

2、高速化

最近15年內(nèi)，1萬總噸以上船舶的航速平均提高1kn左右，高速客船、貨船、車客渡船和集裝船等開發(fā)更新，如航速50kn滾裝高速五體型船、航速38kn1400箱快速集裝箱船、航速40kn1000噸高速穿浪型貨船等。

3、技術(shù)性能不斷升級

首先，經(jīng)濟性明顯提高，主要體現(xiàn)在船舶的燃料消耗量和船員數(shù)量同步減少；其次，安全性、環(huán)保性有極大提高，避免一再出現(xiàn)的海損災(zāi)難，減少船舶對海水和大氣的污染。08年6月我國海洋工程結(jié)構(gòu)浪花飛濺區(qū)腐蝕控制技術(shù)及應(yīng)用 研究 項目啟動。該項目被列為“十一五”國家科技支撐計劃，課題經(jīng)費為4564萬元， 研究 成果將帶動一批相關(guān)海洋防腐蝕產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4、設(shè)計方法不斷進步

直接設(shè)計計算法、船舶水動力性能預報與優(yōu)化技術(shù)、新型高效低激振螺旋槳設(shè)計技術(shù)等廣為應(yīng)用，信息網(wǎng)絡(luò)化將是21世紀船舶設(shè)計的一個主要技術(shù)措施。

5、制造技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展

主要造船工序自動化、涂一體化的現(xiàn)代造船模式取代傳統(tǒng)造船模式，而造船技術(shù)裝備也在不斷發(fā)展，如機器人和激光技術(shù)的普通應(yīng)用等。

6、海洋工程裝備深水化

現(xiàn)時發(fā)達國家 研究 開發(fā)的深海探測器工作水深已超過1萬米，可到達世界任意海底，國外深水石油開采裝備的工作水深早已超過3000米。
 

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