歷時5年，深中通道海底隧道實現(xiàn)合龍
南都訊 6月11日8時，廣東交通集團發(fā)布消息，世界最長最寬鋼殼混凝土沉管隧道——深中通道海底隧道最終接頭順利推出，貫通測量結果表明，實現(xiàn)了與東側E24管節(jié)精準對接。距離2018年4月海底隧道沉管鋼殼試驗段開工，整整5年后，這座“海底長城”終于合龍，深圳和中山兩市在伶仃洋海底實現(xiàn)“牽手”。
深中通道是國家高速公路網(wǎng)G2518跨珠江口的重要組成部分，也是粵港澳大灣區(qū)核心交通樞紐工程，全長24公里，集“橋、島、隧、水下互通”于一體。其中，海底隧道長約6.8公里，包含沉管段約5公里，由32個管節(jié)及1個最終接頭組成。此前，深中通道海底隧道已由東西兩側往中間依次沉放對接了31個管節(jié)。6月8日開始最后一個管節(jié)（E23）及最終接頭的整體浮運安裝，至今日完成最終接頭推出對接，共用時近70個小時，一舉實現(xiàn)關鍵控制性工程突破，為深中通道沖刺2024年通車目標邁出重要一步。
(資料圖)
深中通道沉管隧道最終接頭正進行水下對接。
海底繡花：高質量打造舒適基床
據(jù)了解，海底沉管隧道工程共分為三大關鍵技術：基礎處理、管節(jié)浮運安裝及接頭處理。其中，基礎處理包括基槽開挖、軟基處理及基床整平。基礎處理的要求極高，海底20-40米深處基槽開挖精度、碎石整平精度均要求達到亞米級，堪稱“海底繡花”。深中通道項目創(chuàng)新海相深厚淤泥層“大直徑深層水泥攪拌樁+塊石振密”復合地基處理新技術，軟土地基沉降控制在48毫米以內，達到國際領先水平。
隧道基槽開挖是沉管管節(jié)安裝的第一道工序。負責沉管隧道基槽開挖的中交廣航局深中通道項目部常務副經(jīng)理楊景鵬告訴記者，自2019年起至今，共完成了3500萬立方米的疏浚作業(yè)，完成了約26.5萬立方米的海底礁石破除。挖出來的泥沙，可以裝滿14000個國際標準游泳池。深中通道海底隧道位于珠江口，水文泥沙復雜、基槽回淤強度大，本次E23管節(jié)及最終接頭隧址清淤要求更高，龍口區(qū)清淤操作空間被壓縮至長167米、寬46米的范圍內。楊景鵬說：“該區(qū)域內不到半年就回淤高達1.88萬立方米，在基床上形成類似‘漿糊’的板結沉積物。我們應用‘深海吸塵器’——專用清淤船，開展精準定點清淤6000余次，用14天完成清淤任務。”
專用清淤船正在進行隧道基槽開挖。
深中通道專門研發(fā)的“一航津平2”是當前世界上最先進的沉管隧道基槽碎石整平船，在完成基槽清淤、深層水泥攪拌樁、塊石拋填后，基槽碎石整平船在其上方均勻鋪設1米厚的碎石層。中交一航局深中通道項目部常務副總工程師寧進進說：“碎石整平船就是一臺水下‘3D打印機’，鋪設碎石的方式與‘3D打印’相同，鋪設完成后，碎石層的平整度可以控制在正負4厘米內，為沉管管節(jié)及最終接頭鋪上一層舒適的床墊。”
鋼鐵長城：智能制造鑄就鋼鐵身軀
深中通道海底隧道長約6.8公里，總用鋼量約32萬噸，是國家體育場“鳥巢”用鋼量的3倍。其中鋼殼混凝土沉管隧道長約5公里，分為32個管節(jié)（26個標準管節(jié)、6個非標管節(jié)）和1個最終接頭，標準管節(jié)長165米、寬46米、高10.6米，立起來就是一幢55層的大樓。據(jù)了解，平均每節(jié)沉管的用鋼量約1萬噸，焊縫長度超過270公里，最厚的鋼板達到40毫米。按照施工計劃，必須要達到每月出廠一節(jié)鋼殼的速度，才能滿足項目建設需要。為此，深中通道打造了國內首條大型鋼結構“智能制造四線一系統(tǒng)”，并分別在廣船國際和黃埔文沖船廠進行應用。“我們在國內首次實現(xiàn)了大型鋼結構塊體智能焊接及智能噴涂，極大提高了焊接的質量和速度。”深中通道管理中心總工辦主任劉健告訴記者。
鋼殼制造完成后，由中交四航局桂山島沉管預制廠負責23個管節(jié)的預制，保利長大黃埔文沖龍穴島沉管預制廠負責9個管節(jié)的預制，兩處均采用智能澆筑系統(tǒng)進行自密實混凝土的澆筑。“經(jīng)過三年多的平行研究，進行了上百組模型試驗，我們研制出了高穩(wěn)健、高流動性的自密實混凝土。同時，我們研發(fā)出了具備自動尋孔、自動行走、自動控制澆筑速度的智能澆筑裝備及系統(tǒng)，極大提升了澆筑質量和速度。”中交四航局深中通道項目部生產(chǎn)副經(jīng)理羅兵說。據(jù)了解，深中通道鋼殼沉管管節(jié)共澆筑了近90萬立方米的自密實混凝土，檢測表明，混凝土填充密實性達到國際領先水平。
國內首條大型鋼結構“智能制造四線一系統(tǒng)”。
隧貫伶仃：最終接頭精準推出對接
6月11日，深中通道最終接頭實現(xiàn)了與E24管節(jié)的精準對接。據(jù)悉，深中通道沉管隧道采用的整體預制水下管內推出式最終接頭，是世界首創(chuàng)的全新結構裝置，將最終接頭與最后一節(jié)沉管（E23）一同制造，推出段放置在管節(jié)對接端的擴大端內，與最后一節(jié)沉管一并浮運沉放，待最后管節(jié)標準段與已安裝管節(jié)完成對接并確認姿態(tài)合適后，推出段就像一個巨型的抽屜內盒（長5.1*寬46*高9.75米，重1600噸），利用千斤頂將推出段(抽屜)從一側推出，與E24管節(jié)的端鋼殼完成對接。深中通道管理中心總工程師宋神友介紹：“這種接頭具有安全性好、施工快速、不需要大型裝備、經(jīng)濟性好等優(yōu)點。創(chuàng)新采用這種新接頭形式的出發(fā)點和目的，是我們希望在外海沉管隧道建造中，形成更加安全、更加高效、更加精準的對接，同時在世界沉管隧道施工領域中實現(xiàn)新的突破，擴大我國在該領域的領先優(yōu)勢。”
這個世界首創(chuàng)的集成裝置，由中交公路規(guī)劃設計院負責設計，其制造難度非同一般。設計負責人徐國平說：“在最終接頭的狹小空間內，一共集成了11套專用設備和系統(tǒng)，基本都是定制的，比如行程達到近3米的液壓千斤頂。”由于是首次設計制造，建造團隊需攻堅克難并持續(xù)優(yōu)化設計與建造方案。廣船國際深中通道項目GK01標項目部常務副經(jīng)理鄧凱說：“最終接頭用鋼量僅2000噸，為保障其制造精度，我們制造它就用了9個月。”
最后一個管節(jié)和最終接頭正進行沉放對接。
深中通道管理中心總工程師宋神友告訴記者：“為了實現(xiàn)最終接頭的精準對接合龍，我們主要做了三方面的工作，一是在最終接頭實施之前，通過精益求精地沉放、對接調節(jié)控制及基于北斗測量控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了15個管節(jié)毫米級的平面安裝精度；二是研發(fā)了深水水下測控系統(tǒng)，通過‘雙目攝影+拉線法’雙測量系統(tǒng)，實現(xiàn)5毫米以內的測控精度，準確掌握推出段與E24端鋼殼的相關空間姿態(tài)；三是新型最終接頭推出系統(tǒng)方面，我們研發(fā)了千斤頂同步位移控制系統(tǒng)，能實現(xiàn)推出過程平面精度在2.5毫米以內。通過以上三方面的工作實現(xiàn)了合龍段高精度推出對接。”
“深中通道海底隧道順利合龍，為打造環(huán)珠江口100公里‘黃金內灣’提速。當前，廣東交通集團正協(xié)同各方，全力以赴推進深中通道建設，為進一步提高粵港澳大灣區(qū)的‘硬聯(lián)通’和‘軟聯(lián)通’水平，為新征程上廣東推進中國式現(xiàn)代化建設貢獻交通力量。”廣東交通集團黨委書記、董事長鄧小華表示。
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采寫：南都記者 蔣臻 徐杰 實習生李露莉 通訊員粵交集宣岳路建楊新輝
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