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深中通道建設(shè)扎實推進
2023年08月23日 16:27 來源:人民日報 關(guān)燈

  深中通道伶仃洋大橋景象。杜才良攝

  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(shè)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(qū)“A”字形交通主骨架的關(guān)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(xiàn)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(shè)計方案?!皷|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?!鄙钪型ǖ拦芾碇行膷u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(tǒng)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(shè)經(jīng)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?!斑@里的海床結(jié)構(gòu)不僅有厚厚的淤泥,還遍布著深淺不一的硬質(zhì)夾層,地質(zhì)條件比港珠澳大橋人工島的施工條件更惡劣?!编崅嬖V記者,在這塊凹凸不平的“水豆腐”上施工,很容易出現(xiàn)位置偏差。

  “地質(zhì)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(zhì),從而讓鋼圓筒更易穿透硬質(zhì)砂層,精準抵達設(shè)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?cè)肓尕暄竺?,?shù)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(wěn)穩(wěn)地將液壓振動錘組和大鋼圓筒一同吊起,在自主研發(fā)的定位系統(tǒng)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?!拔宋宋恕比蜃畲笫N聯(lián)動液壓振動錘組同時發(fā)力,聲若鼎,勢如虹。3個多小時后,重量超600噸的鋼圓筒穩(wěn)穩(wěn)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(yè)所需的動力也更強?!编崅院赖?,團隊在原有八錘聯(lián)動錘組基礎(chǔ)上優(yōu)化改造,設(shè)計制造出十二錘聯(lián)動錘組,最大施重力達到5900噸,水平領(lǐng)先同行業(yè)。首個鋼圓筒振沉成功后的幾個月里,這項技術(shù)先后“復刻”了57次?!皬娕_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(jié)構(gòu)還是穩(wěn)定性都經(jīng)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(shù)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(jié)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(jù)通道工程設(shè)計,隧道段要在30多米以下的深海軟土層安置32節(jié)沉管,實現(xiàn)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(jié)沉管錯綜復雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu),單看“體型”,每節(jié)標準管節(jié)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(shè)計壽命中“滴水不漏”,挑戰(zhàn)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(jīng)港珠澳大橋建設(shè),這里已建成世界上規(guī)模最大的隧道沉管預制工廠?!案鶕?jù)項目要求,我們需保證每月生產(chǎn)一節(jié)沉管。這樣一來,鋼殼沉管在工廠內(nèi)的縱向移動必須在1天內(nèi)完成。做到這一點,智能化是唯一出路?!敝薪凰暮骄稚钪型ǖ理椖可a(chǎn)副經(jīng)理羅兵說。

  80多次研討、300多份圖紙、23次攻關(guān),一整套智能制造方案出爐:200臺自主研發(fā)的智能臺車同步行走,4小時內(nèi)將鋼殼馱運至澆筑區(qū)。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(jié)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(qū)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(shè)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(cè)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(yè)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(jīng)理兼總工程師的李一勇帶領(lǐng)團隊躍出靈感:能不能將兩艘安裝船轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€整體結(jié)構(gòu),通過主、側(cè)推裝置使其具備拖帶動力?

  思路一轉(zhuǎn)天地寬。經(jīng)過一年多的細化、建造、調(diào)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(xiàn)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(jié)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(jié)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(jīng)過7次航道轉(zhuǎn)換,克服淺水區(qū)航道擱淺、回淤強度大等重重挑戰(zhàn),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(jié)“緊緊相擁”。

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

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

  “E23管節(jié)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(wù)副總工程師寧進進興奮地在現(xiàn)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(xiàn)“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(shè)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(jīng)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(xiàn)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(jié)構(gòu)?!表樦薪欢骄稚钪型ǖ理椖坎扛苯?jīng)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(wěn)穩(wěn)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?!?/p>

  汪洋大海毫無支撐,該從何下手?壘筑人工島,將海上施工轉(zhuǎn)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(zhèn)”,成了工人們口中的“海景房”,一待便是4年多?!白铋L的一次,3個月都沒下過島,白天聽海浪,夜里看繁星?!绷挝凝埱逦浀孟聧u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(jīng)理張平說,作為架設(shè)大橋主纜鋪設(shè)的空中施工通道,貓道貫穿了整個懸索橋上部結(jié)構(gòu)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(wǎng),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(fā)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(shè)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?qū)ξ覀兘蛉说囊蟆!?/p>

  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(shè)施施工。沿著橋梁一路向東,人工島、海底隧道后續(xù)工程建設(shè)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。

  《 人民日報 》( 2023年08月23日 18 版)

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