長約6.8公里、雙向8車道、時速100公里、設(shè)計使用壽命100年——又一座超級隧道正在伶仃洋形成。這是正在建設(shè)的超級大工程深中通道沉管隧道工程，也是世界首次使用雙向8車道超寬鋼殼混凝土沉管隧道，比舉世矚目的港珠澳大橋沉管隧道長1.2公里，寬兩車道。
深中通道距港珠澳大橋38公里，全長24公里，是繼港珠澳大橋之后又一世界級超大“隧、島、橋”集群工程，其中8車道特長海底沉管隧道將開創(chuàng)世界先例。
“深中通道海底隧道工程結(jié)構(gòu)全新，是世界范圍內(nèi)在建跨海通道工程綜合難度和規(guī)模最大的鋼殼沉管隧道，為國內(nèi)首次采用。新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝，工程建設(shè)極具挑戰(zhàn)性，施工難度大。”3月28日，中交一航局S09標(biāo)段副總工程師楊潤來告訴科技日報記者，目前隧道正著手“海底接吻”(島上現(xiàn)澆隧道與首節(jié)沉管對接)前的施工準(zhǔn)備工作。
與港珠澳大橋海底隧道類似，深中通道海底隧道也是通過東西人工島來進(jìn)行連接。中交一航局深中通道項目部主要負(fù)責(zé)西人工島及島上構(gòu)筑物、E1至E22沉管管節(jié)及最終接頭浮運安裝施工。
當(dāng)日，伶仃洋面上，只見繁忙的航運船與種類繁多的施工船有序航行，而風(fēng)箏狀的西人工島已初露芳容。島體鋼圓筒振沉施工及島內(nèi)回填已完成，其面積相當(dāng)于19個足球場大小，由57個直徑為28米的鋼圓筒構(gòu)成，每個鋼圓筒相當(dāng)于14層樓高。
受航運和空運等條件限制，深中通道設(shè)計采用了“東隧西橋”的設(shè)計方案。“在海洋中間建設(shè)長距離隧道，沉管技術(shù)幾乎是目前最安全可行的手段。”楊潤來介紹說，這是一種巧妙運用水的浮力、壓力、重量等作用而設(shè)計的施工工法。
沉管隧道如何施工
“先在岸上預(yù)制若干管段，然后陸續(xù)浮運至海中間現(xiàn)澆隧道接口，一個接一個沉放于水底，利用水的壓差將單個沉管相互連接，并正確定位在開挖好的水下基槽內(nèi)，其后再輔以相關(guān)工程施工，使這些管段組合為隧道，連接水體兩端陸上交通。”楊潤來解釋說。
“由于沉管安裝是一個連續(xù)不間斷的施工過程，包括舾裝、整平、出塢、浮運、沉放、對接、回填，可以說是環(huán)環(huán)相扣、幾乎是不可逆的作業(yè)過程。”楊潤來告訴科技日報記者，沉管的浮運安裝是隧道施工的最后一道工序，也是技術(shù)最神秘和風(fēng)險最高的工序。
工程難度有多大
“這座隧道具有‘超寬、變寬、深埋、回淤量大、采砂坑區(qū)域地層穩(wěn)定性差’五大技術(shù)難點，工程規(guī)模和技術(shù)難度前所未有。”楊潤來告訴記者，沉管標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長度165米、排水量約8萬噸;32個管節(jié)平均每個用鋼量約1萬噸;單個管節(jié)由2500多個獨立倉格構(gòu)成，數(shù)量大、規(guī)格多，工藝參數(shù)控制及施工組織難度大等。
楊潤來說，項目采用的鋼殼混凝土沉管隧道結(jié)構(gòu)，國內(nèi)缺乏相應(yīng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)技術(shù)及經(jīng)驗，尤其在島隧結(jié)合部實現(xiàn)人工島與沉管對接混凝土澆筑質(zhì)量控制、鋼殼沉管多次轉(zhuǎn)場的結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制以及管節(jié)長距離浮運安裝的風(fēng)險管控等都面臨非常大的挑戰(zhàn)。
“針對眾多難題，中交一航局充分吸取港珠澳大橋工程的成功經(jīng)驗，積極組織多次工藝研討，深入推進(jìn)聯(lián)合設(shè)計，已初步完成對人工島對接端現(xiàn)澆隧道及止水關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、沉管對接二次止水、大體積混凝土控裂、高大模板及支架設(shè)計等難關(guān)。”楊潤來說。
深中通道是國家“十三五”重大工程和《珠三角規(guī)劃綱要》確定建設(shè)的重大交通基礎(chǔ)設(shè)施項目，是粵東通往粵西乃至大西南的便捷通道，2016年12月29日開工建設(shè)，計劃2024年全線通車，屆時珠江兩岸可以半小時對接。(記者 矯 陽)
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