在珠江口，一個(gè)大工程在1.5萬(wàn)名建設者們手中誕生，他們以世界獨一無(wú)二的超級裝備在伶仃洋上演了“風(fēng)中穿針”“海底繡花”“遇水搭橋”——經(jīng)過(guò)7年的建設，深圳至中山跨江通道（下稱(chēng)深中通道）終于在11月28日迎來(lái)了主線(xiàn)貫通的重要時(shí)刻。這一重大工程是我國繼港珠澳大橋之后的又一標志性創(chuàng )新成果。
如何保證沉管隧道在深海中精準安裝？如何確保沉管連接處滴水不漏？如何架起世界最大跨徑全離岸海中懸索橋？建設者們迎難而上，勇闖沉管隧道、跨海大橋建設技術(shù)“無(wú)人區”，把核心專(zhuān)利掌握在自己手中，走出了一條“創(chuàng )新路”。
攻克多項世界技術(shù)難題
浩瀚的伶仃洋上，如此高難度工程如何起筆？
深中通道連接珠江口東岸的深圳和西岸的中山，是粵港澳大灣區重要樞紐工程，全長(cháng)約24公里，是集“橋、島、隧、水下互通”于一體的跨海集群工程，采用雙向八車(chē)道高速公路技術(shù)標準。
“深中通道項目面臨的建設難度屬于世界級，我們在2018年曾組織團隊前往國外類(lèi)似工程進(jìn)行調研學(xué)習。但現場(chǎng)人員不允許我們靠近，也不允許拍照。我們歷經(jīng)長(cháng)途跋涉、滿(mǎn)懷期待地前往參觀(guān)，卻未能獲得實(shí)質(zhì)性的收獲。”深中通道管理中心總工程師辦公室副主任金文良表示。
歷史何其相似。同樣是在伶仃洋上，現已通車(chē)的港珠澳大橋在建設之初由于沒(méi)有經(jīng)驗可以借鑒，建設者們需要尋求國外成熟技術(shù)的幫助，找到了荷蘭的一家公司，但該公司開(kāi)出了數億元的天價(jià)咨詢(xún)費，并認為沒(méi)有他們的幫助，中國人不可能在深海建成沉管隧道。因費用太高，中國人沒(méi)有跟該公司合作，而是自主研發(fā)，解決了技術(shù)難題。
如今深中通道的難題何以破局？“唯有自立自主，掌握核心技術(shù)。”金文良表示，團隊回來(lái)后立馬組織國內頂尖的高校、科研院所、施工設計單位等，進(jìn)行了全產(chǎn)業(yè)鏈系統性攻關(guān)。
深中通道沉管隧道由32個(gè)沉管組成，全長(cháng)5035米，是世界首例雙向八車(chē)道海底沉管隧道，設計使用壽命100年，須攻克世界級技術(shù)挑戰。中交第一航務(wù)工程局有限公司經(jīng)過(guò)多年的披荊斬棘和攻堅克難，自主研發(fā)出沉管運輸安裝一體船“一航津安1”及成套施工工藝，并首次將國產(chǎn)北斗定位系統引入海底沉管隧道施工，創(chuàng )造連續7節沉管近乎零偏差的毫米級安裝世界紀錄。“一體船和成套技術(shù)的研發(fā)投用，標志著(zhù)沉管隧道施工進(jìn)入了智能化時(shí)代，不斷鞏固著(zhù)我國在沉管隧道施工領(lǐng)域的技術(shù)裝備優(yōu)勢。”中交第一航務(wù)工程局有限公司深中通道項目部總經(jīng)理岳遠征說(shuō)。
人工島是跨海橋梁和海底隧道轉換的關(guān)鍵。然而，在茫茫大海上憑空造島，按當時(shí)的技術(shù)至少要三年才能成島。經(jīng)過(guò)一次次方案研討，中交第一航務(wù)工程局有限公司升級研發(fā)“超大直徑鋼圓筒液壓振動(dòng)錘聯(lián)動(dòng)振沉”技術(shù)。在港珠澳大橋成功應用的基礎上，建設者們將8錘聯(lián)動(dòng)錘組升級為12錘聯(lián)動(dòng)錘組，歷時(shí)141天，刷新了“快速成島”的施工紀錄。、
伶仃洋大橋是深中通道的關(guān)鍵控制性工程之一，兩根主纜最大纜力10萬(wàn)余噸，其中主纜的防腐耐久性是世界性難題。中交第二航務(wù)工程局有限公司聯(lián)合西南交通大學(xué)鋼橋性態(tài)感知與安全保障關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng )新團隊，在團隊帶頭人崔闖的帶領(lǐng)下進(jìn)行高性能橋梁新結構設計，攻克了大型橋梁工程技術(shù)難題，并提交專(zhuān)利申請。
施工7年來(lái)，深中通道的一項項創(chuàng )新技術(shù)記錄了一個(gè)交通工程實(shí)現的多個(gè)世界之最：世界最高通航凈空的海中大橋，世界跨徑最大全離岸海中鋼箱梁懸索橋，世界最高抗風(fēng)等級鋼箱梁懸索橋，世界最大體量海中錨碇，世界首例雙向八車(chē)道鋼殼混凝土沉管隧道，世界上最長(cháng)、最寬的海底鋼殼混凝土沉管隧道……
在建設者們眼中，如果說(shuō)2018年建成通車(chē)的港珠澳大橋意味著(zhù)“從0到1”的突破，那么深中通道就是實(shí)現“從1到2”的升級。用“創(chuàng )新”與“匠心”鑄造世界級“中國橋”。
專(zhuān)利釋放新動(dòng)能
在珠江口，建設者們不僅破解許多世界級技術(shù)難題，還將專(zhuān)利故事書(shū)寫(xiě)在伶仃洋上。
深中通道管理中心工程師許晴爽的工作，就是要將施工技術(shù)進(jìn)行轉化，形成可復制、可推廣的技術(shù)成果。在她和所在團隊的努力下，國家重點(diǎn)研發(fā)計劃專(zhuān)項“涉水重大基礎設施安全保障技術(shù)研究與工程示范”順利通過(guò)績(jì)效評價(jià)并加速成果產(chǎn)出，擁有專(zhuān)利34件，將關(guān)鍵核心技術(shù)牢牢地掌握在自己手中。
深中通道管理中心島隧工程管理部部長(cháng)張長(cháng)亮說(shuō)：“我們花了11個(gè)月，根據項目結構形式和生產(chǎn)需求，完成了沉管預制工廠(chǎng)的智能化改造，共取得了11項專(zhuān)利。”規模宏大的沉管預制廠(chǎng)完成了改造，為后續奠定了基礎。2020年6月17日，深中通道世界首例雙向八車(chē)道鋼殼沉管隧道的首節沉管，在西人工島與暗埋段精準對接。
針對跨海集群工程橋隧鋼結構智能制造共性關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，深中通道項目團隊開(kāi)展了智能制造理論、裝備、關(guān)鍵技術(shù)和工程應用研究，取得了成果。該項目成果擁有發(fā)明專(zhuān)利33件。
智慧芽為本報記者提供的數據顯示，截至12月6日，深中通道管理中心共提交相關(guān)專(zhuān)利申請148件。從專(zhuān)利類(lèi)型來(lái)看，該機構有111件為發(fā)明專(zhuān)利申請，其中48件已獲授權。從技術(shù)布局來(lái)看，該機構主要在混凝土、沉管隧道、鋼箱梁等細分領(lǐng)域進(jìn)行專(zhuān)利布局。
值得一提的是，該機構注重與高校和科研院所、設計施工單位進(jìn)行合作創(chuàng )新和專(zhuān)利布局，例如，一件名為“一種大直徑主纜騎跨式索夾空纜狀態(tài)扭轉控制方法及系統”的專(zhuān)利申請就涵蓋了深中通道管理中心、西南交通大學(xué)、廣東省公路建設有限公司、保利長(cháng)大工程有限公司、中交第二航務(wù)工程局有限公司、成都林立宇坤勘察設計有限公司等6家工程設計、施工單位，涉及10余位發(fā)明人。
“建設好深中通道，不是一件容易的事。”深中通道管理中心主任、總工程師宋神友說(shuō)，國家對這項工程給予了高度重視。在項目開(kāi)工后，交通運輸部、廣東省政府召集成立了包括7位中國工程院院士、4位設計大師在內的深中通道項目40人技術(shù)專(zhuān)家組，為深中通道破解技術(shù)難題進(jìn)行咨詢(xún)決策，極大提升了難題的解決速度和建設進(jìn)度。
“相比于港珠澳大橋，深中通道最明顯的特點(diǎn)之一是多了一個(gè)千米級的懸索橋——伶仃洋大橋。”中交第二航務(wù)工程局有限公司深中通道項目副總工程師蔣明鵬對中國知識產(chǎn)權報記者表示。
作為國家重大工程，深中通道累計完成投資額已超350億元。深中通道計劃于2024年建成通車(chē)，將深圳與中山的車(chē)程從約2小時(shí)縮短為半小時(shí)內，成為連通珠江口東西兩岸城市群的交通大動(dòng)脈。
十余年來(lái)，中國創(chuàng )新者先后自主建設了港珠澳大橋、深中通道、大連灣海底隧道，構建起了我國大型外海沉管隧道的三大版圖。其中，深中通道項目的沉管是鋼殼，該項目成果獲授權發(fā)明專(zhuān)利33項，在深中通道60萬(wàn)噸鋼結構建造過(guò)程中得到成功應用，并推廣應用于黃茅海跨海通道等10余項國家重點(diǎn)工程。（來(lái)源：中國知識產(chǎn)權報）