深中通道主線貫通(經(jīng)濟新方位·重大工程一線)
明年通車在望
深中通道示意圖。 |
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,宛若長龍,呈“S”形穿云破海,時隱時現(xiàn)。
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(qū)“A”形交通主骨架補上關(guān)鍵的“一橫”。明年通車后,從深圳到中山的車程將從2個小時縮短到30分鐘以內(nèi)。
11月28日上午,隨著最后一車混凝土完成澆筑,長達24公里的深中通道主線全線貫通?缭奖滩ㄈf頃,從深圳前海和中山馬鞍島伸出的“手”,歷時7年終于緊緊握在了一起。
“浪尖落子”
兩座人工島銜接橋隧,實現(xiàn)快速交通轉(zhuǎn)換
從中山馬鞍島出發(fā),深中通道的工程節(jié)點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(cè)接線。
從距離海面幾十米的伶仃洋大橋上,車輛如何安全開進海底隧道?由伶仃洋大橋這條“風(fēng)箏線”牽引、狀如風(fēng)箏的西人工島就解決了這個問題。
這只“風(fēng)箏”于2016年12月開工建設(shè),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(zhuǎn)換!敝薪还芬(guī)劃設(shè)計院隧道與地下工程部總工程師黃清飛說,“汽車從橋上下來,經(jīng)過西人工島駛?cè)牒C嬷碌某凉芩淼!?/p>
在茫茫海上,修建一座面積約13.7萬平方米、相當(dāng)于19個標(biāo)準(zhǔn)足球場大小的人工島,需要多長時間?答案是四個半月。
“57個直徑28米、高35米到40米、重600多噸的鋼圓筒沉入海底,相當(dāng)于形成一個圍蔽的墻,然后在里面填筑沙子,進行島上的主體結(jié)構(gòu)施工!敝薪灰缓骄稚钪型ǖ理椖坎扛笨偣こ處熰崅f,由于西人工島處于采砂區(qū)內(nèi),地層復(fù)雜,用常規(guī)裝備和技術(shù),鋼圓筒無法順利振沉就位,因此建設(shè)團隊自主研發(fā)了12錘聯(lián)動錘組,通過同頻振動,在海域地基上將一個個巨型鋼圓筒一點點“敲”入海底巖層,創(chuàng)造了快速建島的紀(jì)錄。
由西人工島隱入海底的沉管隧道,從位于深圳寶安機場南側(cè)的東人工島浮出水面,這也是深中通道深圳端的門戶工程。此前,這里是一片淺灘,海砂填筑而成的島體面積達34.38萬平方米,相當(dāng)于48個標(biāo)準(zhǔn)足球場。這是國內(nèi)首個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(cè)與海底沉管隧道相連接,一側(cè)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!拔覀円趶V深沿江高速下方填海筑島,填筑超過300萬立方米的海砂,筑島施工對沿江高速橋墩產(chǎn)生的位移和沉降不得超過5毫米。”中鐵隧道局深中通道項目部工程部副部長董寶虎說,主線隧道施工時,開挖的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!盀榱吮苊饧扔袠蚨者^度偏移,我們使用船舶在橋墩周邊吹填海砂,先將海砂裝在一個個特制的袋子里,然后一層一層均勻地攤鋪在橋墩四周,解決了偏載問題!倍瓕毣⒄f,建設(shè)團隊融合了數(shù)控液壓、自動化檢測和物聯(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(jié)構(gòu)施工。
如今,兩座人工島已成深中通道新地標(biāo)。未來,經(jīng)東人工島,可東往惠州、深圳龍崗區(qū),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(qū)樞紐工程。
“風(fēng)中引線”
海面30層樓高處,超大跨徑大橋破多項紀(jì)錄
遠遠望去,伶仃洋大橋以雄偉之姿,凌空架設(shè)于伶仃洋主航道上。
橋的上游,是華南地區(qū)最大的集裝箱干線港口廣州港,國際集裝箱航線多達130多條,日均4000多艘次船舶在橋面下的伶仃洋上航行,未來還要滿足30萬噸散貨輪和3萬標(biāo)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(dāng)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:“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(shè)施和航道標(biāo)志等結(jié)構(gòu)物寬度,我們采用了1666米超大跨徑橋梁!
珠江口水域開闊,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(gòu),開展了3年多的抗風(fēng)研究,研發(fā)出了新型組合氣動控制技術(shù),大幅提升大跨徑鋼箱梁懸索橋抗風(fēng)性能。”陳煥勇說,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(rèn)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,“門柱”穩(wěn)穩(wěn)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(jié)構(gòu)用鋼量約8.5萬噸,相當(dāng)于兩座國家體育場“鳥巢”的用鋼量,而要拉起如此重的橋梁,需要建設(shè)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(dāng)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2.5萬余根直徑6毫米的鋼絲組成,每根主纜纜力都超過10萬噸,相當(dāng)于能同時承受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。”金文良說,這是我國自主研發(fā)的2060兆帕鍍鋅鋁鋼絲,也是目前國內(nèi)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、雙向八車道的海底隧道
剛剛貫通的海底隧道中,各種施工車輛來回穿梭,建筑工人正有條不紊地“精裝修”。
為適應(yīng)海底隧道超寬、變寬、深埋、大回淤技術(shù)特點,建設(shè)團隊創(chuàng)新性提出了鋼殼混凝土沉管隧道新型結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在世界上是首次大規(guī)模應(yīng)用,國內(nèi)更是面臨全產(chǎn)業(yè)鏈空白。
這條長達6.8公里、雙向八車道的海底隧道中,長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(diào)研學(xué)習(xí)沉管隧道建設(shè),對方既不讓我們靠近,也不準(zhǔn)許拍照,結(jié)果什么都沒學(xué)到。但現(xiàn)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(quán)!苯鹞牧几锌。
“從0到1”,開始研發(fā)。深中通道管理中心組織國內(nèi)多家高校、科研院所、施工設(shè)計單位等,針對沉管隧道建設(shè)開展全產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)性攻關(guān),相繼攻克了鋼殼制造、自密實混凝土制備、管節(jié)澆筑、檢測及浮運安裝等難題,研發(fā)了智能制造生產(chǎn)線,并創(chuàng)新研發(fā)沉管浮運安裝一體船,革新巨型管節(jié)浮運安裝工藝,浮運安裝速度及精度創(chuàng)紀(jì)錄。
沉管隧道由32個管節(jié)加一個最終接頭組成,沉入30多米以下的深海軟土層里,車輛相當(dāng)于在沉管中通行!懊抗(jié)標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長165米、重約8萬噸,在深水下嚴(yán)絲合縫地首尾相接,難度很大!鄙钪型ǖ拦芾碇行闹魅、總工程師宋神友說,沉管安裝無異于在海底穿針繡花,“一旦定位不準(zhǔn)或精度不足,造成管節(jié)安裝偏差過大,工程就得全部暫!。
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(shè)方專門研發(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2萬噸的“一航津安1”號抱著8萬噸重的沉管,徐徐前進,航行近50公里進入指定海域,開始毫米級精準(zhǔn)安裝。“我們在船上的測量塔上裝置了北斗衛(wèi)星天線,利用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)對沉管進行差分定位!敝薪灰缓骄稚钪型ǖ理椖坎砍(wù)副總工程師寧進進說。
為了給沉管打造“舒適”的沉放基床,深中通道建設(shè)方研發(fā)了先進的沉管隧道基槽碎石整平船“一航津平2”號!斑@條船就像是一臺水下‘3D打印機’,鋪設(shè)的碎石層平整度可以控制在正負(fù)4厘米內(nèi)!睂庍M進說。
眼下,深中通道的建設(shè)者們正在為2024年建成通車全力沖刺:消防救援基地、營運管養(yǎng)中心等房建工程已經(jīng)啟動,機電及附屬工程的建設(shè)如火如荼,伶仃洋大橋橋面鋪裝工作也在緊鑼密鼓地進行……
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版式設(shè)計:汪哲平
《 人民日報 》( 2023年11月29日 02 版)
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