人民日報：深中通道主線(xiàn)貫通（經(jīng)濟新方位·重大工程一線(xiàn)）明年通車(chē)在望
嶺南冬日，天朗氣清；伶仃洋上，煙波浩渺。
一條集“橋、島、隧、水下互通”于一體的超大型跨海通道，宛若長(cháng)龍，呈“S”形穿云破海，時(shí)隱時(shí)現。
這是國家重大工程——深中通道，繼港珠澳大橋后，又一次連通珠江口東西兩岸，將為粵港澳大灣區“A”形交通主骨架補上關(guān)鍵的“一橫”。明年通車(chē)后，從深圳到中山的車(chē)程將從2個(gè)小時(shí)縮短到30分鐘以?xún)取?/p>
11月28日上午，隨著(zhù)最后一車(chē)混凝土完成澆筑，長(cháng)達24公里的深中通道主線(xiàn)全線(xiàn)貫通。跨越碧波萬(wàn)頃，從深圳前海和中山馬鞍島伸出的“手”，歷時(shí)7年終于緊緊握在了一起。
“浪尖落子”
兩座人工島銜接橋隧，實(shí)現快速交通轉換
從中山馬鞍島出發(fā)，深中通道的工程節點(diǎn)自西向東依次有中山大橋、伶仃洋大橋、西人工島、海底隧道和東人工島，接入在建的廣深沿江高速深圳段側接線(xiàn)。
從距離海面幾十米的伶仃洋大橋上，車(chē)輛如何安全開(kāi)進(jìn)海底隧道？由伶仃洋大橋這條“風(fēng)箏線(xiàn)”牽引、狀如風(fēng)箏的西人工島就解決了這個(gè)問(wèn)題。
這只“風(fēng)箏”于2016年12月開(kāi)工建設，是深中通道在伶仃洋中落下的第一子。“西人工島最重要的功能是橋隧轉換。”中交公路規劃設計院隧道與地下工程部總工程師黃清飛說(shuō)，“汽車(chē)從橋上下來(lái)，經(jīng)過(guò)西人工島駛入海面之下的沉管隧道。”
在茫茫海上，修建一座面積約13.7萬(wàn)平方米、相當于19個(gè)標準足球場(chǎng)大小的人工島，需要多長(cháng)時(shí)間？答案是四個(gè)半月。
“57個(gè)直徑28米、高35米到40米、重600多噸的鋼圓筒沉入海底，相當于形成一個(gè)圍蔽的墻，然后在里面填筑沙子，進(jìn)行島上的主體結構施工。”中交一航局深中通道項目部副總工程師鄭偉濤說(shuō)，由于西人工島處于采砂區內，地層復雜，用常規裝備和技術(shù)，鋼圓筒無(wú)法順利振沉就位，因此建設團隊自主研發(fā)了12錘聯(lián)動(dòng)錘組，通過(guò)同頻振動(dòng)，在海域地基上將一個(gè)個(gè)巨型鋼圓筒一點(diǎn)點(diǎn)“敲”入海底巖層，創(chuàng )造了快速建島的紀錄。
由西人工島隱入海底的沉管隧道，從位于深圳寶安機場(chǎng)南側的東人工島浮出水面，這也是深中通道深圳端的門(mén)戶(hù)工程。此前，這里是一片淺灘，海砂填筑而成的島體面積達34.38萬(wàn)平方米，相當于48個(gè)標準足球場(chǎng)。這是國內首個(gè)高速公路水下互通立交，采用了“一體兩翼”布局，有4條匝道隧道處于水下，一側與海底沉管隧道相連接，一側與廣深沿江高速等路網(wǎng)高效順暢銜接。
難題就在互通連接上。“我們要在廣深沿江高速下方填海筑島，填筑超過(guò)300萬(wàn)立方米的海砂，筑島施工對沿江高速橋墩產(chǎn)生的位移和沉降不得超過(guò)5毫米。”中鐵隧道局深中通道項目部工程部副部長(cháng)董寶虎說(shuō)，主線(xiàn)隧道施工時(shí)，開(kāi)挖的18米深基坑離既有橋梁承臺最近處僅1.17米，“險之又險，慎之又慎”。
解題還要靠技術(shù)創(chuàng )新。“為了避免既有橋墩過(guò)度偏移，我們使用船舶在橋墩周邊吹填海砂，先將海砂裝在一個(gè)個(gè)特制的袋子里，然后一層一層均勻地攤鋪在橋墩四周，解決了偏載問(wèn)題。”董寶虎說(shuō)，建設團隊融合了數控液壓、自動(dòng)化檢測和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，創(chuàng )新工藝工法，相繼破解海域深厚軟基超深超寬基坑防滲止水等世界級共性難題，于今年6月完成東人工島主體結構施工。
如今，兩座人工島已成深中通道新地標。未來(lái)，經(jīng)東人工島，可東往惠州、深圳龍崗區，西往中山、珠海，北往廣州、東莞，南往深圳前海、香港方向，讓深中通道真正成為粵港澳大灣區樞紐工程。
“風(fēng)中引線(xiàn)”
海面30層樓高處，超大跨徑大橋破多項紀錄
遠遠望去，伶仃洋大橋以雄偉之姿，凌空架設于伶仃洋主航道上。
橋的上游，是華南地區最大的集裝箱干線(xiàn)港口廣州港，國際集裝箱航線(xiàn)多達130多條，日均4000多艘次船舶在橋面下的伶仃洋上航行，未來(lái)還要滿(mǎn)足30萬(wàn)噸散貨輪和3萬(wàn)標箱集裝箱船的通航需求。
繁忙的通航需求，對大橋的通航凈高提出要求。為此，伶仃洋大橋采用主跨1666米的世界最大跨徑全離岸海中懸索橋方案，橋面距離海平面高達91米，相當于30層樓高，通航凈高達到76.5米。廣東交通集團深中通道管理中心工程師陳煥勇說(shuō)：“廣州港出海主航道通航凈寬是1520米，再考慮主塔承臺、防撞設施和航道標志等結構物寬度，我們采用了1666米超大跨徑橋梁。”
珠江口水域開(kāi)闊，強臺風(fēng)頻發(fā)，如此高的大橋，如何抗風(fēng)？
“我們組織多所高校和科研機構，開(kāi)展了3年多的抗風(fēng)研究，研發(fā)出了新型組合氣動(dòng)控制技術(shù)，大幅提升大跨徑鋼箱梁懸索橋抗風(fēng)性能。”陳煥勇說(shuō)，新技術(shù)方案將大跨徑鋼箱梁懸索橋的臨界顫振風(fēng)速從世界公認的70米/秒，提升到88米/秒，“可抵御17級臺風(fēng)”。
站在橋面上看，高大的主塔如兩扇大門(mén)，“門(mén)柱”穩穩扎入海底。深中通道管理中心總工程師辦公室副主任金文良介紹，伶仃洋大橋鋼結構用鋼量約8.5萬(wàn)噸，相當于兩座國家體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”的用鋼量，而要拉起如此重的橋梁，需要建設兩座足夠高大的橋墩，牽引拉力足夠大的主纜。
兩座主塔高270米，相當于90層樓高，是目前世界上最高的海中橋梁主塔。東、西兩座主塔上方的白色主纜，直徑1.06米，由2.5萬(wàn)余根直徑6毫米的鋼絲組成，每根主纜纜力都超過(guò)10萬(wàn)噸，相當于能同時(shí)承受3艘中型航母的重量。“每一根細小的鋼絲都能吊起3輛小汽車(chē)。”金文良說(shuō)，這是我國自主研發(fā)的2060兆帕鍍鋅鋁鋼絲，也是目前國內強度等級最高的懸索橋主纜鋼絲。
“海底繡花”
“從0到1”，打造6.8公里、雙向八車(chē)道的海底隧道
剛剛貫通的海底隧道中，各種施工車(chē)輛來(lái)回穿梭，建筑工人正有條不紊地“精裝修”。
為適應海底隧道超寬、變寬、深埋、大回淤技術(shù)特點(diǎn)，建設團隊創(chuàng )新性提出了鋼殼混凝土沉管隧道新型結構。這種結構在世界上是首次大規模應用，國內更是面臨全產(chǎn)業(yè)鏈空白。
這條長(cháng)達6.8公里、雙向八車(chē)道的海底隧道中，長(cháng)5035米的鋼殼混凝土沉管隧道成了深中通道難度最大的工程。
“2018年，我們組織團隊去國外調研學(xué)習沉管隧道建設，對方既不讓我們靠近，也不準許拍照，結果什么都沒(méi)學(xué)到。但現在我們造出了整體水平遠優(yōu)于國際同行的工程，而且是100%自主知識產(chǎn)權。”金文良感慨。
“從0到1”，開(kāi)始研發(fā)。深中通道管理中心組織國內多家高校、科研院所、施工設計單位等，針對沉管隧道建設開(kāi)展全產(chǎn)業(yè)鏈系統性攻關(guān)，相繼攻克了鋼殼制造、自密實(shí)混凝土制備、管節澆筑、檢測及浮運安裝等難題，研發(fā)了智能制造生產(chǎn)線(xiàn)，并創(chuàng )新研發(fā)沉管浮運安裝一體船，革新巨型管節浮運安裝工藝，浮運安裝速度及精度創(chuàng )紀錄。
沉管隧道由32個(gè)管節加一個(gè)最終接頭組成，沉入30多米以下的深海軟土層里，車(chē)輛相當于在沉管中通行。“每節標準管節長(cháng)165米、重約8萬(wàn)噸，在深水下嚴絲合縫地首尾相接，難度很大。”深中通道管理中心主任、總工程師宋神友說(shuō)，沉管安裝無(wú)異于在海底穿針繡花，“一旦定位不準或精度不足，造成管節安裝偏差過(guò)大，工程就得全部暫停”。
如何讓這些大家伙“服服帖帖”地“找”到自己的位置？
2020年6月，建設方專(zhuān)門(mén)研發(fā)的世界首艘沉管浮運安裝一體船“一航津安1”號正式啟用。重達2萬(wàn)噸的“一航津安1”號抱著(zhù)8萬(wàn)噸重的沉管，徐徐前進(jìn)，航行近50公里進(jìn)入指定海域，開(kāi)始毫米級精準安裝。“我們在船上的測量塔上裝置了北斗衛星天線(xiàn)，利用北斗導航系統對沉管進(jìn)行差分定位。”中交一航局深中通道項目部常務(wù)副總工程師寧進(jìn)進(jìn)說(shuō)。
為了給沉管打造“舒適”的沉放基床，深中通道建設方研發(fā)了先進(jìn)的沉管隧道基槽碎石整平船“一航津平2”號。“這條船就像是一臺水下‘3D打印機’，鋪設的碎石層平整度可以控制在正負4厘米內。”寧進(jìn)進(jìn)說(shuō)。
眼下，深中通道的建設者們正在為2024年建成通車(chē)全力沖刺：消防救援基地、營(yíng)運管養中心等房建工程已經(jīng)啟動(dòng)，機電及附屬工程的建設如火如荼，伶仃洋大橋橋面鋪裝工作也在緊鑼密鼓地進(jìn)行……（來(lái)源：人民日報）