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深中通道建設紮實推進 又一座超大型工程將跨越伶仃洋

發布時間:2023-08-24 11:22:00來源: 人民網-人民日報

 

  珠江口,伶仃洋,飛雲(yun) 舒卷,碧波蕩漾。

  站在廣東(dong) 中山市馬鞍島遠眺,正在建設的深中通道蜿蜒於(yu) 深藍海麵之上,時而騰空躍起,時而遁入海中,穿行24公裏,通向深圳前海。繼港珠澳大橋後,這一集“隧、島、橋、水下互通”於(yu) 一體(ti) 的超大型跨海通道將再次刷新多項世界紀錄。

  從(cong) 更高的視角俯瞰,深中通道北距虎門大橋30公裏,南距港珠澳大橋31公裏,是粵港澳大灣區“A”字形交通主骨架的關(guan) 鍵“一橫”。明年建成通車後,中山至深圳車程將由2小時縮短為(wei) 20分鍾,成為(wei) 連通珠江口兩(liang) 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(jin) 用4個(ge) 半月,在茫茫外海築起一座相當於(yu) 19個(ge) 足球場大的人工島

  夏日清晨,從(cong) 高處望去,海麵波光粼粼,深中通道如一隻巨大的“海上風箏”正振翅欲飛。

  這隻風箏的“箏麵”便是深中通道的西人工島。為(wei) 保證伶仃洋水域擁有30萬(wan) 噸級的通航能力,深中通道采取了東(dong) 隧西橋的設計方案。“東(dong) 邊是海底隧道,西邊是跨海大橋,要讓二者牽手,先要在海中壘築一座人工島。”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餘(yu) 米,軟土層厚幾十米,好比在‘水豆腐’上築島,傳(chuan) 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(wei) 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(ge) 單個(ge) 直徑相當於(yu) 1個(ge) 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(hui) 輕易順從(cong) 人的意願。海底勘探後,問題擺在麵前。“這裏的海床結構不僅(jin) 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(wei) 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(jue) ,一切都是紙上談兵。”鄭偉(wei) 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,這艘船就像是一台巨大的攪拌機,其上附著的3根鑽管能夠深入砂層、注入泥漿、軟化地質,從(cong) 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,築島大幕正式開啟——萬(wan) 噸巨輪載著首個(ge) 大鋼圓筒,緩緩駛入伶仃洋麵,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,在自主研發的定位係統引導下,將其精準置於(yu) 水中。

  一聲“振沉開始”,洋麵倏地沸騰起來。“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(ge) 多小時後,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%。

  “相較於(yu) 港珠澳大橋,深中通道鋼圓筒直徑更長、重量更大,振沉作業(ye) 所需的動力也更強。”鄭偉(wei) 濤自豪道,團隊在原有八錘聯動錘組基礎上優(you) 化改造,設計製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(ye) 。首個(ge) 鋼圓筒振沉成功後的幾個(ge) 月裏,這項技術先後“複刻”了57次。“強台風‘天鴿’過境後,我們(men) 對每個(ge) 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(wei) 濤說。

  2017年9月18日,隨著最後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隻“海上風箏”。僅(jin) 用4個(ge) 半月,在離岸數十裏的茫茫外海,憑空築起一座相當於(yu) 19個(ge) 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公裏長的海底隧道在洋麵下“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公裏的海底隧道。

  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複雜的內(nei) 部結構,單看“體(ti) 型”,每節標準管節長165米,重約8萬(wan) 噸。要將這32個(ge) “大家夥(huo) ”沉入海底,首尾相接、嚴(yan) 絲(si) 合縫,確保整個(ge) 工程在100年的設計壽命中“滴水不漏”,挑戰前所未有。

  製造巨型鋼殼沉管是第一場硬仗。

  珠江口外,珠海牛頭島,曆經港珠澳大橋建設,這裏已建成世界上規模最大的隧道沉管預製工廠。“根據項目要求,我們(men) 需保證每月生產(chan) 一節沉管。這樣一來,鋼殼沉管在工廠內(nei) 的縱向移動必須在1天內(nei) 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(chan) 副經理羅兵說。

  80多次研討、300多份圖紙、23次攻關(guan) ,一整套智能製造方案出爐:200台自主研發的智能台車同步行走,4小時內(nei) 將鋼殼馱運至澆築區。緊接著,智能澆築機器人出馬,智能計算澆築速度、實時控製混凝土下料高度,讓每個(ge) 倉(cang) 格澆築飽滿,最終完成一節鋼殼沉管。

  造出沉管隻是邁出的第一步。從(cong) 沉管預製廠到西人工島對接區近50公裏,如何把沉管浮運到位,成為(wei) 新考驗。

  項目團隊首先提出,將原本用於(yu) 港珠澳大橋沉管建設的兩(liang) 艘安裝船加寬,匹配深中通道沉管的寬度。然而,由於(yu) 兩(liang) 船無法自航,加寬後的船體(ti) 需在左右兩(liang) 側(ce) 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(ye) 風險也大。

  怎麽(me) 辦?2016年一次專(zhuan) 家研討會(hui) 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(liang) 艘安裝船轉變為(wei) 一個(ge) 整體(ti) 結構,通過主、側(ce) 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(ti) 船“一航津安1”從(cong) 概念化作實物:船長190米、寬75米、深近15米,即使運載8萬(wan) 噸級沉管,也能實現沉管水下50米的精準沉放與(yu) 對接。

  接下來是最嚴(yan) 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日淩晨2點,8萬(wan) 噸重的一節沉管,從(cong) 牛頭島槽塢中拖出,與(yu) 2萬(wan) 噸重的一體(ti) 船合而為(wei) 一。在8艘拖輪和海事船的伴隨下,它們(men) 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。

  長途跋涉後,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餘(yu) 的水,沉管與(yu) 固定管節“緊緊相擁”。

  從(cong) 首節沉管“首秀”圓滿到最後一節沉管安裝成功,海底安放32節沉管,用了整整3年。

  今年6月9日中午,一體(ti) 船指揮大廳內(nei) ,150多名技術人員嚴(yan) 陣以待。通過北鬥導航係統查看,海下作業(ye) 一覽無餘(yu) :最後一節沉管穩穩安放在指定位置,之後通過千斤頂係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(xing) 奮地在現場報告。

  近70個(ge) 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(liang) 市在伶仃洋海底實現“牽手”。

  6月11日淩晨,伶仃洋上升起了慶功的煙火,它們(men) 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淨空海中大橋,270米高空架設199根鋼絲(si) 索股組成的主纜

  如果說隧道是藏在水下的一根“隱線”,那麽(me) 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公裏,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(wei) 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(wei) 世界最高通航淨空海中大橋。

  為(wei) 保證通航能力,伶仃洋大橋船舶通航淨高達76.5米,為(wei) 世界最高。要實現這樣的通航淨高,就得在伶仃洋上建造兩(liang) 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,在主纜和海麵相接處,一塊巨大的“秤砣”穩穩紮在海中。“伶仃洋大橋單個(ge) 錨碇重達170萬(wan) 噸,是世界最大海中錨碇。它就像是拔河時隊尾那個(ge) 人,要靠體(ti) 重拽住大橋主纜,承受整個(ge) 橋梁和車輛的重量。”

  汪洋大海毫無支撐,該從(cong) 何下手?壘築人工島,將海上施工轉化為(wei) 陸上施工。人工島旁連接著一片半個(ge) 足球場大小的生活平台,130個(ge) 集裝箱集聚成的“小鎮”,成了工人們(men) 口中的“海景房”,一待便是4年多。“最長的一次,3個(ge) 月都沒下過島,白天聽海浪,夜裏看繁星。”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(liang) 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(wei) 架設大橋主纜鋪設的空中施工通道,貓道貫穿了整個(ge) 懸索橋上部結構施工過程。

  鑽進緊貼主塔而建、五尺見方的升降機,移步施工平台再爬上兩(liang) 層樓梯,記者來到了距海麵270米、約90層樓高的塔頂,徹底淩空的貓道映入眼簾:兩(liang) 條綿延3公裏、寬僅(jin) 4米的空中走廊飛越航道,底部鋼絲(si) 綁紮成麵網,兩(liang) 旁是及腰欄杆。鼓足勇氣,碎步上前,頭上白雲(yun) 飛流,腳下波濤翻滾,不禁腿腳發軟。

  兩(liang) 個(ge) 多月裏,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(si) 索股,一根根牽著錨頭,從(cong) 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(wan) 噸重量的主纜。

  “我們(men) 每個(ge) 人都是‘走鋼絲(si) ’的人,而且走的是世界海中最高、最長的‘鋼絲(si) ’。”從(cong) 2007年開始造橋,這是張平參與(yu) 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(ge) 人、每一天、每道工序都不能有絲(si) 毫懈怠,這就是伶仃洋大橋對我們(men) 建橋人的要求。”

  目前,深中通道全線橋梁已全部合龍,正緊鑼密鼓進行橋麵附屬設施施工。沿著橋梁一路向東(dong) ,人工島、海底隧道後續工程建設正酣,一隻連接珠江口兩(liang) 岸城市群的巨大“海上風箏”躍然海麵,成為(wei) 伶仃洋上的一道壯觀風景。

(責編:常邦麗)

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