南方日報記者 李赫 袁佩如 通訊員 粵交集宣 岳路建 楊新輝
夏日炎炎，靠近深圳機場一側的伶仃洋海域航運繁忙。2023年6月11日8時，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，與東側E24管節精準對接。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“海底長城”正式合龍，這也意味著整個深中通道項目全線實現合龍對接，深圳和中山兩市在伶仃洋海底實現“牽手”。
深中通道是國家高速公路網G2518跨珠江口的重要組成部分，也是粵港澳大灣區核心交通樞紐工程，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個管節及1個最終接頭組成。
6月8日開始，該項目最后一個管節（E23）及最終接頭開啟整體浮運安裝，采用整體預制、水下管內推出是世界首創。至11日完成最終接頭推出對接，共用時近70個小時，一舉實現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。
制造
“鋼鐵長城”是如何“煉”成的？
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（26個標準管節、6個非標管節）和1個最終接頭，標準管節長165米、寬46米、高10.6米，立起來就是一幢55層高的大樓。
據了解，該海底隧道平均每節沉管的用鋼量約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”，并分別在廣船國際和黃埔文沖船廠進行應用?！拔覀冊趪鴥仁状螌崿F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?！鄙钪型ǖ拦芾碇行目偣まk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個管節的預制，兩處均采用智能澆筑系統進行自密實混凝土的澆筑。
“經過三年多的平行研究，進行了上百組模型試驗，我們研制出了高穩健、高流動性的自密實混凝土。同時，我們研發出了具備自動尋孔、自動行走、自動控制澆筑速度的智能澆筑裝備及系統，極大提升了澆筑質量和速度?！敝薪凰暮骄稚钪型ǖ理椖坎可a副經理羅兵說。據了解，深中通道鋼殼沉管管節共澆筑了近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。
沉放
“海底繡花”打造舒適基床
想要實現如此巨大的管節沉放，建設團隊首先要在海底為隧道沉管打造一個舒適的基床，需要在海底20-40米深處進行基槽開挖，其開挖精度、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。
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。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，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。
在完成基槽清淤、深層水泥攪拌樁、塊石拋填后，深中通道建設團隊會使用其專門研發的“一航津平2”——當前世界上最先進的沉管隧道基槽碎石整平船，在其上方均勻鋪設1米厚的碎石層。
“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，為沉管管節及最終接頭鋪上一層舒適的床墊?！敝薪灰缓骄稚钪型ǖ理椖坎砍崭笨偣こ處煂庍M進說。
在浮運安裝環節，為了實現“巨無霸”預制沉管管節超長距離（50公里）的安全浮運，并進一步提升沉管安裝的精度，歷經三年的平行研究，深中通道研發了世界首艘且唯一一艘沉管浮運安裝一體船“一航津安1”。它是當前世界上安裝能力最大、沉放精度最高、施工作業最高效、性能最先進的沉管運輸安裝專用船舶，可滿足8萬噸級沉管50公里超長距離安全浮運安裝作業，其沉管浮運安裝效率較傳統工藝提升一倍以上。
自2020年6月17日完成首節沉管浮運安裝以來，深中通道海底沉管隧道全部管節的平面對接精度均控制在20毫米以內，其中有15個管節達到了10毫米以內的“毫米級”安裝精度。深中通道管理中心副主任鐘輝虹說：“沉管浮運安裝一體船系統性革新了世界沉管浮運安裝工藝，也將世界沉管安裝的厘米級標準，提升到中國的毫米級標準?？梢哉f，在這方面，我們打造了深中樣本、創造了國際標桿?！?/p>
對接
世界首創集成裝置實現精準“牽手”
6月11日，深中通道最終接頭實現了與E24管節的精準對接。據悉，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，是世界首創的全新結構裝置，將最終接頭與最后一節管節（E23）一同制造，推出段放置在管節對接端的擴大端內，與最后一節管節一并浮運沉放，待最后管節標準段與已安裝管節完成對接并確認姿態合適后，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、經濟性好等優點。創新采用這種新接頭形式的出發點和目的，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新的突破，擴大我國在該領域的領先優勢?！?/p>
這個世界首創的集成裝置，由中交公路規劃設計院負責設計，其制造難度非同一般。其設計負責人徐國平介紹，“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，基本都是定制的，比如行程達到近3米的液壓千斤頂?！庇捎谑鞘状卧O計制造，建造團隊需攻堅克難并持續優化設計與建造方案。最終，為保障最終接頭的制造精度，僅制造環節就用了9個月。
宋神友表示，為了實現最終接頭的精準對接合龍，建設團隊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、對接調節控制及基于北斗測量控制系統，實現了15個管節毫米級的平面安裝精度；二是研發了深水水下測控系統，通過“雙目攝影+拉線法”雙測量系統，實現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；三是研發了千斤頂同步位移控制系統，能實現最終接頭推出過程平面精度在2.5毫米以內，最終實現高精度推出對接。
深中通道沉管隧道建設歷程
2018年4月27日
深中通道海底隧道沉管鋼殼試驗段開工。
2019年12月10日
首節沉管完成澆筑。
2020年6月17日
首節沉管E1管節完成沉放安裝，實現“深海初吻”。
2021年1月22日
西端E7管節對接，管節安裝突破1000米。
2021年8月30日
東端首個管節E32完成沉放對接，開始東西并進。同時也是首次實現“一月兩管”。
2021年12月15日、29日
分別完成西端E15管節及東端E28管節對接，管節安裝突破3000米。
2022年3月11日、13日
分別完成東端E26管節及西端E17管節對接，在世界范圍內首次實現同一窗口期沉放兩個大型管節。
2022年6月7日
東端E25管節對接，管節安裝突破4000米。
2022年7月22日、24日
分別完成東端E24管節及西端E19管節對接，同一窗口期再度“雙管齊下”。
2023年6月11日
E23管節及最終接頭完成沉放對接，沉管隧道實現合龍。
