




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。
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。
“一航津安1”號沉管運輸安裝一體船在沉放安裝E23管節和最終接頭,背后是建設中的深中通道伶仃洋大橋(6月9日攝,無人機照片)。 新華社發
制造:總用鋼量約32萬噸 是“鳥巢”的3倍
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。
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,深中通道項目部門打造了大型鋼結構“智能制造四線一系統”,提高焊接的質量和速度。
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。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。
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。
安裝:沉管安裝標準從厘米級提升至毫米級
為建設深中通道鋼殼沉管隧道,中交一航局研發團隊與建設方一起,歷經3年研發,設計出世界上安裝能力最大、沉放精度最高、施工作業最高效、性能最先進的海底隧道沉管施工專用船舶,被命名為“一航津安1”。
“一航津安1”主船體采用雙體船船型設計,集沉管浮運、定位、沉放和安裝等功能于一體,船長190.4米,船寬75米,型深14.7米。
“一航津安1”號沉管運輸安裝一體船拖帶E23管節和最終接頭從珠海桂山島啟航,前往沉放水域(6月8日攝,無人機照片)。 新華社發
“一航津安1”最大的亮點是配備了無人駕駛系統?!熬哂泻桔E追蹤及偏移糾偏功能,可以嚴格按照設定路線航行、轉體等?!敝薪灰缓骄指笨偣こ處熇钤鲕娬f。
相比傳統管節浮運安裝方式,“一航津安1”可滿足8萬噸級沉管50公里超長距離安全浮運安裝作業,減少伶仃航道占用時間80%以上,減少臨時航道挖泥70%以上,沉管浮運安裝效率較傳統工藝提升一倍以上。
“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?!鄙钪型ǖ拦芾碇行母敝魅午娸x虹說。
對接:世界首創集成裝置實現精準“牽手”
深中通道海底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。
深中通道管理中心主任總工程師宋神友說:“我們在以往工程的經驗基礎上,因地制宜創新性提出了整體預制管內推出式最終接頭的新型方案。它這個方案具有安全性高、施工速度快、不需要大型裝備、經濟性好的突出優點?!?/p>
“一航津安1”號沉管運輸安裝一體船拖帶E23管節和最終接頭從珠海桂山島啟航,前往沉放水域(6月8日攝,無人機照片)。 新華社發
根據推出方案,E23管節和最終接頭同步預制,就像一個帶內外盒的可以推出的“巨型抽屜”,集成了千斤頂、止水帶、滑軌等11套專用設備和系統。
E23管節沉放安裝完成后,通過壓載水系統和千斤頂系統,控制推出段結構緩慢推出,實現推出段與E24管節止水帶初步壓合,抽排E24管節與推出段之間水體,實現水力壓接,貫通測量確定對接精度后,對推出段剩余空格艙進行壓漿密實處理。
為保障高精度的最終合龍段對接,深中通道利用北斗導航系統和沉放安裝控制系統,實現了此前多個管節的毫米級安裝精度,創造了先決條件。同時,研發了全新深水水下測控裝備和計算系統,準確掌握推出段與E24管節間的空間姿態。千斤頂同步位移控制系統,能適時調整推出段姿態。
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。