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深中通道主线贯通(经济新方位·重大工程一线)

发布时间:2023-12-02 作者:[db:作者] 点击:24 【 字体:

经济新方位·重大工程一线,深中通道主线已贯通。

烟波浩渺之上,深中通道如一条蜿蜒的长龙。张珂 摄(人民视觉)

这是深中通道的示意图。中交二航局供图

这是沉管浮运安装一体船“一航津安1”号。沈仲 摄(人民视觉)

在岭南的冬日里,天空湛蓝空气清新;伶仃洋上,烟雾缭绕,波澜壮阔。

一条集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的超大型跨海通道,宛若长龙,呈“S”形穿云破海,时隐时现。

这是国家重大工程——深中通道,继港珠澳大桥后,又一次连通珠江口东西两岸,将为粤港澳大湾区“A”形交通主骨架补上关键的“一横”。明年通车后,从深圳到中山的车程将从2个小时缩短到30分钟以内。

11月28日上午,随着*后一车混凝土完成浇筑,长达24公里的深中通道主线全线贯通。跨越碧波万顷,从深圳前海和中山马鞍岛伸出的“手”,历时7年终于紧紧握在了一起。

“浪尖落子”

两座人工岛衔接桥隧,实现快速交通转换

从中山马鞍岛出发,深中通道的工程节点自西向东依次有中山大桥、伶仃洋大桥、西人工岛、海底隧道和东人工岛,接入在建的广深沿江高速深圳段侧接线。

从距离海面几十米的伶仃洋大桥上,车辆如何安全开进海底隧道?由伶仃洋大桥这条“风筝线”牵引、状如风筝的西人工岛就解决了这个问题。

这只“风筝”于2016年12月开工建设,是深中通道在伶仃洋中落下的**子。“西人工岛*重要的功能是桥隧转换。”中交公路规划设计院隧道与地下工程部总工程师黄清飞说,“汽车从桥上下来,经过西人工岛驶入海面之下的沉管隧道。”

在茫茫海上,修建一座面积约13.7万平方米、相当于19个标准足球场大小的人工岛,需要多长时间?答案是四个半月。

“57个直径28米、高35米到40米、重600多吨的钢圆筒沉入海底,相当于形成一个围蔽的墙,然后在里面填筑沙子,进行岛上的主体结构施工。”中交一航局深中通道项目部副总工程师郑伟涛说,由于西人工岛处于采砂区内,地层复杂,用常规装备和技术,钢圆筒无法顺利振沉就位,因此建设团队自主研发了12锤联动锤组,通过同频振动,在海域地基上将一个个巨型钢圆筒一点点“敲”入海底岩层,创造了快速建岛的纪录。

由西人工岛隐入海底的沉管隧道,从位于深圳宝安机场南侧的东人工岛浮出水面,这也是深中通道深圳端的门户工程。此前,这里是一片浅滩,海砂填筑而成的岛体面积达34.38万平方米,相当于48个标准足球场。这是国内首个高速公路水下互通立交,采用了“一体两翼”布局,有4条匝道隧道处于水下,一侧与海底沉管隧道相连接,一侧与广深沿江高速等路网高效顺畅衔接。

难题就在互通连接上。“我们要在广深沿江高速下方填海筑岛,填筑超过300万立方米的海砂,筑岛施工对沿江高速桥墩产生的位移和沉降不得超过5毫米。”中铁隧道局深中通道项目部工程部副部长董宝虎说,主线隧道施工时,开挖的18米深基坑离既有桥梁承台*近处仅1.17米,“险之又险,慎之又慎”。

解题还需要依靠技术创新。为了避免既有桥墩过度偏移,我们采用船舶在桥墩周边吹填海砂的方法。海砂首先被装在特制的袋子中,然后一层一层地均匀地摊铺在桥墩四周,从而解决了偏载问题。董宝虎说,建设团队结合了数控液压、自动化检测和物联网等技术,创新了工艺和工法,相继攻克了海域深厚软基超深超宽基坑防渗止水等世界级共性难题,该工程于今年6月完成了东人工岛的主体结构施工。

目前,两座人工岛已成为深中通道的新地标。未来,通过东人工岛,可以往东前往惠州、深圳龙岗区,往西前往中山、珠海,往北前往广州、东莞,往南前往深圳前海、香港方向,从而使深中通道真正成为粤港澳大湾区的枢纽工程。

“风中引线”

在海面上方的30层楼高度,超大跨度的大桥打破了多项纪录

从远处看,伶仃洋大桥以其雄伟的姿态横跨在伶仃洋的主航道上。

桥的上游是华南地区*大的集装箱干线港口广州港,拥有超过130个国际集装箱航线,每天平均有4000多艘船只航行在伶仃洋下方的桥面上,未来还要满足30万吨散货轮和3万标箱集装箱船的通航需求。

对于繁忙的通航需求,对于大桥的通航净高有了更高的要求。伶仃洋大桥采用了主跨1666米的全离岸海中悬索桥方案,桥面距离海平面的高度高达91米,相当于30层楼的高度,通航净高达到76.5米。广东交通集团深中通道管理中心工程师陈焕勇表示:“广州港出海主航道通航净宽是1520米,再加上主塔承台、防撞设施和航道标志等结构物的宽度,我们采用了1666米超大跨径桥梁。”

考虑到珠江口水域的开阔性和频繁发生的强台风,关于这么高的大桥,如何能够抵御风力呢?

“我们联合多所高校和科研机构,进行了长达3年的抗风研究,*终研发出了新型组合气动控制技术,大幅提升了大跨径钢箱梁悬索桥的抗风性能。”陈焕勇表示,新的技术方案将大跨径钢箱梁悬索桥的临界颤振风速从世界公认的70米/秒提高到了88米/秒,“这样就可以抵御17级台风”。

站在桥面上看,高大的主塔就像是两扇大门,稳稳地插入海底。深中通道管理中心总工程师办公室副主任金文良介绍说,伶仃洋大桥的钢结构使用了约8.5万吨的钢材,相当于两座国家体育场“鸟巢”的用钢量。要悬挂起这样重的桥梁,就需要建造两座足够高大的桥墩,还需要足够强大的主缆来进行牵引和拉力。

两座主塔高270米,相当于90层楼高,是目前世界上*高的海中桥梁主塔。东、西两座主塔上方的白色主缆,直径1.06米,由2.5万余根直径6毫米的钢丝组成,每根主缆缆力都超过10万吨,相当于能同时承受3艘中型航母的重量。“每一根细小的钢丝都能吊起3辆小汽车。”金文良说,这是我国自主研发的2060兆帕镀锌铝钢丝,也是目前国内强度等级*高的悬索桥主缆钢丝。

“海底绣花”

“从0到1”,打造6.8公里、双向八车道的海底隧道

刚刚贯通的海底隧道中,各种施工车辆来回穿梭,建筑工人正有条不紊地“精装修”。

为了适应海底隧道超宽、变宽、深埋、大回淤技术特点,建设团队创新性提出了钢壳混凝土沉管隧道新型结构。这种结构在世界上是首次大规模应用,国内更是面临全产业链空白。

这条长达6.8公里、双向八车道的海底隧道中,长5035米的钢壳混凝土沉管隧道成了深中通道难度*大的工程。

“2018年,我们组织团队去国外调研学习沉管隧道建设,对方既不让我们靠近,也不准许拍照,结果什么都没学到。但现在我们造出了整体水平远优于国际同行的工程,而且是100%自主知识产权。”金文良感慨。

“从1到0”,开始研发。国内多家高校、科研院所、施工设计单位等,组织针对沉管隧道建设的全产业链系统性攻关,攻克了钢壳制造、自密实混凝土制备、管节浇筑、检测及浮运安装等难题,研发了智能制造生产线,并创新研发沉管浮运安装一体船,革新巨型管节浮运安装工艺,创下浮运安装速度及精度的纪录。

沉管隧道由一个*终接头加上32个管节组成,深埋30多米的深海软土层中,车辆可以通过沉管通行。“每个标准管节长度为165米,重约8万吨,在深海中严丝合缝地连接起来,难度很大。”深中通道管理中心主任、总工程师宋神友说,沉管安装就像是在海底做绣花,“如果位置定位不准或精度不足,会导致管节安装偏差过大,工程就得全部暂停。”

如何让这些大型结构“准确地”找到自己的位置?

2020年6月,建设方研发的世界上首艘沉管浮运安装一体船“一航津安1”号正式启用。重达2万吨的“一航津安1”号承载着8万吨重的沉管,缓慢前进,航行近50公里进入指定海域,开始毫米级精准安装。“我们在船上的测量塔上安装了北斗卫星天线,并利用北斗导航系统进行沉管的差分定位。”中交一航局深中通道项目部常务副总工程师宁进进说。

为了给沉管打造“舒适”的沉放基床,深中通道建设方研发了先进的沉管隧道基槽碎石整平船“一航津平2”号。“这条船就像是一台水下‘3D打印机’,铺设的碎石层平整度可以控制在正负4厘米内。”宁进进说。

眼下,深中通道的建设者们正在为2024年建成通车全力冲刺:消防救援基地、营运管养中心等房建工程已经启动,机电及附属工程的建设如火如荼,伶仃洋大桥桥面铺装工作也在紧锣密鼓地进行……

(朱嘉豪参与采写)

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