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        人民日報:粵港澳大灣區,又一座超大型工程將跨越伶仃洋——深中通道建設扎實推進

        發布時間:2023-08-23來源:中交二航
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        珠江口,伶仃洋,飛云舒卷,碧波蕩漾。

        站在廣東中山市馬鞍島遠眺,正在建設的深中通道蜿蜒于深藍海面之上,時而騰空躍起,時而遁入海中,穿行24公里,通向深圳前海。繼港珠澳大橋后,這一集“隧、島、橋、水下互通”于一體的超大型跨海通道將再次刷新多項世界紀錄。

        從更高的視角俯瞰,深中通道北距虎門大橋30公里,南距港珠澳大橋31公里,是粵港澳大灣區“A”字形交通主骨架的關鍵“一橫”。明年建成通車后,中山至深圳車程將由2小時縮短為20分鐘,成為連通珠江口兩岸城市群的交通大動脈。超級工程如何建成?“世界之最”何以造就?日前,記者趕赴施工現場一探究竟。

        海上風箏

        僅用4個半月,在茫茫外海筑起一座相當于19個足球場大的人工島

        夏日清晨,從高處望去,海面波光粼粼,深中通道如一只巨大的“海上風箏”正振翅欲飛。

        這只風箏的“箏面”便是深中通道的西人工島。為保證伶仃洋水域擁有30萬噸級的通航能力,深中通道采取了東隧西橋的設計方案。“東邊是海底隧道,西邊是跨海大橋,要讓二者牽手,先要在海中壘筑一座人工島。”深中通道管理中心島隧工程管理部部長張長亮說。

        茫茫大海中,“第一子”如何落下?

        “外海水深10余米,軟土層厚幾十米,好比在‘水豆腐’上筑島,傳統的拋石沉箱容易滑落、難以固定。”中交一航局深中通道項目部副總工程師鄭偉濤說,團隊充分借鑒港珠澳大橋建設經驗,提出全新的大型深插式鋼圓筒圍島方案,將57個單個直徑相當于1個國際標準籃球場長度、13層樓高的巨型鋼圓筒打入海床,再填沙成島。

        然而,大海不會輕易順從人的意愿。海底勘探后,問題擺在面前。“這里的海床結構不僅有厚厚的淤泥,還遍布著深淺不一的硬質夾層,地質條件比港珠澳大橋人工島的施工條件更惡劣。”鄭偉濤告訴記者,在這塊凹凸不平的“水豆腐”上施工,很容易出現位置偏差。

        “地質問題不解決,一切都是紙上談兵。”鄭偉濤指著不遠處的水下深層攪拌船說,它便是破解難題的“功臣”。原來,這艘船就像是一臺巨大的攪拌機,其上附著的3根鉆管能夠深入砂層、注入泥漿、軟化地質,從而讓鋼圓筒更易穿透硬質砂層,精準抵達設計位置。

        試驗順利、鋼筒就緒,2017年5月1日,筑島大幕正式開啟——萬噸巨輪載著首個大鋼圓筒,緩緩駛入伶仃洋面,數百名施工人員在海上列隊迎接。4000噸級起重船“一航津泰”伸出長長的吊索,穩穩地將液壓振動錘組和大鋼圓筒一同吊起,在自主研發的定位系統引導下,將其精準置于水中。

        一聲“振沉開始”,洋面倏地沸騰起來。“嗡嗡嗡——”全球最大十二錘聯動液壓振動錘組同時發力,聲若鼎,勢如虹。3個多小時后,重量超600噸的鋼圓筒穩穩插入海底10多米,振沉正位率達到100%。

        “相較于港珠澳大橋,深中通道鋼圓筒直徑更長、重量更大,振沉作業所需的動力也更強。”鄭偉濤自豪道,團隊在原有八錘聯動錘組基礎上優化改造,設計制造出十二錘聯動錘組,最大施重力達到5900噸,水平領先同行業。首個鋼圓筒振沉成功后的幾個月里,這項技術先后“復刻”了57次。“強臺風‘天鴿’過境后,我們對每個筒進行測量,位置幾乎沒有變化,無論結構還是穩定性都經受住了考驗。”鄭偉濤說。

        2017年9月18日,隨著最后一根鋼圓筒振沉到位,西人工島外圈圍堰如珠玉般勾勒出一只“海上風箏”。僅用4個半月,在離岸數十里的茫茫外海,憑空筑起一座相當于19個足球場大小的人工島,刷新了快速成島的世界紀錄。

        海底繡花

        32節沉管首尾相接、安放海底,6.8公里長的海底隧道在洋面下“牽手”

        “海上風箏”翩然起舞,得有一根堅固耐久的“牽引線”——一段長達6.8公里的海底隧道。

        根據通道工程設計,隧道段要在30多米以下的深海軟土層安置32節沉管,實現海底雙向八車道通行。這也是目前全球最長最寬的鋼殼混凝土沉管隧道。

        先不論每節沉管錯綜復雜的內部結構,單看“體型”,每節標準管節長165米,重約8萬噸。要將這32個“大家伙”沉入海底,首尾相接、嚴絲合縫,確保整個工程在100年的設計壽命中“滴水不漏”,挑戰前所未有。

        制造巨型鋼殼沉管是第一場硬仗。

        珠江口外,珠海牛頭島,歷經港珠澳大橋建設,這里已建成世界上規模最大的隧道沉管預制工廠。“根據項目要求,我們需保證每月生產一節沉管。這樣一來,鋼殼沉管在工廠內的縱向移動必須在1天內完成。做到這一點,智能化是唯一出路。”中交四航局深中通道項目生產副經理羅兵說。

        80多次研討、300多份圖紙、23次攻關,一整套智能制造方案出爐:200臺自主研發的智能臺車同步行走,4小時內將鋼殼馱運至澆筑區。緊接著,智能澆筑機器人出馬,智能計算澆筑速度、實時控制混凝土下料高度,讓每個倉格澆筑飽滿,最終完成一節鋼殼沉管。

        造出沉管只是邁出的第一步。從沉管預制廠到西人工島對接區近50公里,如何把沉管浮運到位,成為新考驗。

        項目團隊首先提出,將原本用于港珠澳大橋沉管建設的兩艘安裝船加寬,匹配深中通道沉管的寬度。然而,由于兩船無法自航,加寬后的船體需在左右兩側加拖輪進行拖帶,而已有航道寬度無法滿足安裝船和拖輪編隊的航行需求。如果新造一艘自航式半潛船,周期長,作業風險也大。

        怎么辦?2016年一次專家研討會上,時任中交一航局副總經理兼總工程師的李一勇帶領團隊躍出靈感:能不能將兩艘安裝船轉變為一個整體結構,通過主、側推裝置使其具備拖帶動力?

        思路一轉天地寬。經過一年多的細化、建造、調試,世界首艘沉管浮運安裝一體船“一航津安1”從概念化作實物:船長190米、寬75米、深近15米,即使運載8萬噸級沉管,也能實現沉管水下50米的精準沉放與對接。

        接下來是最嚴峻的考驗:將首節沉管安放至大海深處的預定位置。

        2020年6月16日凌晨2點,8萬噸重的一節沉管,從牛頭島槽塢中拖出,與2萬噸重的一體船合而為一。在8艘拖輪和海事船的伴隨下,它們穿過港珠澳大橋,進入伶仃洋航道,經過7次航道轉換,克服淺水區航道擱淺、回淤強度大等重重挑戰,最終抵達安裝點位。

        長途跋涉后,沉管開始“深海之吻”:操作員通過錨機將沉管緩緩下放到海底基床上,通過水力壓接排出多余的水,沉管與固定管節“緊緊相擁”。

        從首節沉管“首秀”圓滿到最后一節沉管安裝成功,海底安放32節沉管,用了整整3年。

        今年6月9日中午,一體船指揮大廳內,150多名技術人員嚴陣以待。通過北斗導航系統查看,海下作業一覽無余:最后一節沉管穩穩安放在指定位置,之后通過千斤頂系統將最終接頭緩緩推出,接著壓合、對準、密封。

        “E23管節出塢、浮運、安裝全部完成,最終接頭推出完成,測量塔及潛水探摸顯示精度滿足要求!”中交一航局深中通道項目部常務副總工程師寧進進興奮地在現場報告。

        近70個小時的緊張,頓時化作一片歡騰。所有人都知道,這意味著,深中通道海底隧道成功合龍,深圳和中山兩市在伶仃洋海底實現“牽手”。

        6月11日凌晨,伶仃洋上升起了慶功的煙火,它們騰空而起、劃破夜空,映紅了海上圍觀的張張笑臉。

        風中穿針

        世界最大海中錨碇拽起世界最高通航凈空海中大橋,270米高空架設199根鋼絲索股組成的主纜

        如果說隧道是藏在水下的一根“隱線”,那么橋梁便是牽著“海上風箏”騰空而起的“放飛線”。

        這是一根絕不簡單的線。它全長約17公里,自中山馬鞍島上引橋,經中山大橋,過伶仃洋大橋,最終連接西人工島。其中伶仃洋大橋以1666米的主跨,成為世界最大跨徑全離岸海中鋼箱梁懸索橋,還因擁有270米的主塔成為世界最高通航凈空海中大橋。

        為保證通航能力,伶仃洋大橋船舶通航凈高達76.5米,為世界最高。要實現這樣的通航凈高,就得在伶仃洋上建造兩座更高的大橋主塔。

        “大跨徑的懸索橋,要求有更牢的錨碇作受力結構。”順著中交二航局深中通道項目部副經理廖文龍手指的方向,在主纜和海面相接處,一塊巨大的“秤砣”穩穩扎在海中。“伶仃洋大橋單個錨碇重達170萬噸,是世界最大海中錨碇。它就像是拔河時隊尾那個人,要靠體重拽住大橋主纜,承受整個橋梁和車輛的重量。”

        汪洋大海毫無支撐,該從何下手?壘筑人工島,將海上施工轉化為陸上施工。人工島旁連接著一片半個足球場大小的生活平臺,130個集裝箱集聚成的“小鎮”,成了工人們口中的“海景房”,一待便是4年多。“最長的一次,3個月都沒下過島,白天聽海浪,夜里看繁星。”廖文龍清晰記得下島的日子——今年4月28日,“那是大橋合龍的日子,一切堅守都值得了。”

        錨碇嵌入深海,主塔高高聳立,兩條懸空的繩索將二者緊緊相連。這繩索便是大橋的主纜,也是懸索橋的“生命線”。

        “欲架懸索,先走貓道。”中交二航局深中通道項目部副經理張平說,作為架設大橋主纜鋪設的空中施工通道,貓道貫穿了整個懸索橋上部結構施工過程。

        鉆進緊貼主塔而建、五尺見方的升降機,移步施工平臺再爬上兩層樓梯,記者來到了距海面270米、約90層樓高的塔頂,徹底凌空的貓道映入眼簾:兩條綿延3公里、寬僅4米的空中走廊飛越航道,底部鋼絲綁扎成面網,兩旁是及腰欄桿。鼓足勇氣,碎步上前,頭上白云飛流,腳下波濤翻滾,不禁腿腳發軟。

        兩個多月里,施工人員正是在這樣的百米高空來回穿梭,給大橋“穿針引線”——將199根鋼絲索股,一根根牽著錨頭,從一端移到另一端橫移入錨,最終組成直徑1米、強度足以承受15萬噸重量的主纜。

        “我們每個人都是‘走鋼絲’的人,而且走的是世界海中最高、最長的‘鋼絲’。”從2007年開始造橋,這是張平參與建設的第七座懸索橋,“要建造施工標準最高的世界級大橋,每個人、每一天、每道工序都不能有絲毫懈怠,這就是伶仃洋大橋對我們建橋人的要求。”

        目前,深中通道全線橋梁已全部合龍,正緊鑼密鼓進行橋面附屬設施施工。沿著橋梁一路向東,人工島、海底隧道后續工程建設正酣,一只連接珠江口兩岸城市群的巨大“海上風箏”躍然海面,成為伶仃洋上的一道壯觀風景。(來源:人民日報)

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