歷時7年完成世界級跨海集群工程建設(shè) 深中通道創(chuàng)10項“世界之最”
深中通道深中大橋。圖片來源：粵交集宣
珠江口,，伶仃洋,，飛云舒卷，碧波蕩漾,。
架天路,、筑長城、造雙島……6月16日,，深中通道順利通過質(zhì)量“大考”,，在這片廣闊的海域，以一個又一個基建“奇跡”,，讓“嘆零丁”變“跨巨變”,。
迎著疾風險浪,，上萬名建設(shè)者奮斗7年，在伶仃洋上建起世界最大跨徑全離岸海中鋼箱梁懸索橋,，鋪設(shè)世界首例雙向八車道鋼殼混凝土沉管隧道,，造出世界首例水下高速公路樞紐互通，以過硬的實力創(chuàng)下10項“世界之最”,。
如今,，穿云破海，深中通道踏浪而來,。這不僅是一座交通工程,，更是一個跨時代的標志，是中國建設(shè)者對科技和工程的自我超越與極限挑戰(zhàn),。
鯤鵬展翅
4個半月刷新快速成島世界紀錄
從空中俯瞰,，面積約13.7萬平方米、相當于19個足球場的深中通道西人工島,，就像鯤鵬展翅在伶仃洋海面上,。
2016年12月28日，深中通道先行工程西人工島開工,。這個深中通道工程在伶仃洋上落下的“第一子”,，對深中通道整體穩(wěn)定性和進展起著非常關(guān)鍵的作用。
為保證伶仃航道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,。“東邊是海底隧道,，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拦芾碇行母敝魅螐堥L亮介紹。
57個鋼圓筒,，每個直徑28米,、高35-40米，重達650噸,；深中通道西人工島處于采砂區(qū)內(nèi),，地層復(fù)雜，建設(shè)團隊研發(fā)了鋼圓筒基礎(chǔ)預(yù)處理核心技術(shù),，在不平整,、不均勻的施工海域地基上“磨豆腐”，降低硬質(zhì)土地層強度，加上自主研發(fā)的12錘聯(lián)動錘組同頻振沉,，成功將一個個巨型鋼圓筒精準牢固地打入海底巖層中,。
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“海上鯤鵬”,。僅用4個半月，在寬闊的伶仃洋中間,，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,。
如今,，這座“海上鯤鵬”已成為伶仃洋上的新地標。從這里往東,，深中通道開始了全長6845米的海底隧道部分,，不久后汽車將從這里駛向海平面之下，最深的地方將在海平面之下39米的沉管隧道中行駛,。
海底繡花
毫米級完成32次“深海之吻”
根據(jù)工程設(shè)計,，深中隧道要在30多米以下的深海軟土層安置32個沉管和1個最終接頭，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,。
深中隧道總用鋼量超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(jié)（26個標準管節(jié)、6個非標管節(jié)）和1個最終接頭,，標準管節(jié)長165米,、寬46米、高10.6米,，立起來就是一幢55層的大樓,。
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,。
首先面臨的難題就是制造巨型鋼殼沉管,。按照施工計劃，必須要達到每月出廠一節(jié)鋼殼的速度,，才能滿足項目建設(shè)需要,。
為此，深中通道打造了國內(nèi)首條大型鋼結(jié)構(gòu)“智能制造四線一系統(tǒng)”，“我們在國內(nèi)首次實現(xiàn)了大型鋼結(jié)構(gòu)塊體智能焊接及智能噴涂,，極大提高了質(zhì)量和速度,。”深中通道管理中心主任,、總工程師宋神友說,。
2020年6月16日凌晨2點，6萬噸重的首個沉管管節(jié),，在珠海牛頭島的港池中與一體船合二為一,。在護航船舶的伴隨下，它們穿過港珠澳大橋,，進入伶仃航道,，經(jīng)過7次航道轉(zhuǎn)換，克服繁忙航路轉(zhuǎn)換,、淺水區(qū)航道擱淺等多重挑戰(zhàn),，最終抵達安裝點位。
首個管節(jié)在長途跋涉后,，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,，運用拉合器使沉管與對接端初步接合，然后排去結(jié)合腔內(nèi)海水,，通過水力壓接使其與對接端“緊緊相擁”,。
在30余米深的海底，讓8萬噸重的標準沉管實現(xiàn)毫米級對接,，難度堪比載人飛船和“天宮”空間站對接,。從首節(jié)沉管“首秀”圓滿到最后一節(jié)沉管安裝成功，在海底安放32節(jié)沉管用了整整3年,。
2023年6月,，迎來了E23管節(jié)及最終接頭沉放對接的關(guān)鍵時刻。這是一次時間跨度最長,、需要兩次對接的浮運安裝,。沉管運輸安裝一體船“一航津安1”號，猶如一只巨大的長方形鋼鐵夾子,，將最后一節(jié)沉管和最終接頭,，牢牢抱在船底，最終接頭端朝向東方的E24,。
這個采用整體預(yù)制水下管內(nèi)推出式最終接頭,，是世界首創(chuàng)的全新結(jié)構(gòu)裝置。將最終接頭與最后一節(jié)沉管（E23）一同制造,，推出段放置在管節(jié)對接端的擴大端內(nèi),，與最后一節(jié)沉管一并浮運沉放,，待最后管節(jié)標準段與已安裝管節(jié)完成對接并確認姿態(tài)合適后，推出段就像一個巨型的抽屜內(nèi)盒,，利用千斤頂和水壓的力量,，將推出段從一側(cè)推出，與E24管節(jié)的端鋼殼完成對接,。2.2米的距離,，用了6個小時，最終接頭才與E24管節(jié)對接,，隧道合龍,。
“這種接頭具有安全性好、施工快速,、不需要大型裝備,、經(jīng)濟性好等優(yōu)點。創(chuàng)新采用這種新接頭形式的出發(fā)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(lǐng)域中實現(xiàn)新的突破,，擴大我國在該領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢,。”宋神友介紹道,。
風中穿針
最強“中國芯”飛索跨伶仃
如果說隧道是“潛龍在淵”,，那么橋梁便是“飛龍在天”。
深中通道橋梁工程全長約17公里,，其中深中大橋以1666米的主跨,，成為世界最大跨徑全離岸海中鋼箱梁懸索橋，通航凈高76.5米,，為世界最高通航凈空海中大橋,。
“為了保證往來船只順利通航，深中大橋橋面高達91米,，相當于30層樓高,，是世界上最高通航凈空的跨海橋梁。加之處在珠江口開闊水域,，強臺風頻發(fā),，國外著名橋梁公司認為‘無法滿足抗風安全要求’?！鄙钪型ǖ拦芾碇行某?wù)副主任范傳斌說,。
“哪里能服輸,！”范傳斌回憶道，在深中通道管理中心牽頭組織下,，多個單位聯(lián)合攻關(guān),，歷時3年多，研發(fā)了新型組合氣動控制技術(shù),，攻克了臺風頻發(fā)區(qū)超大跨整體鋼箱梁懸索橋災(zāi)變控制技術(shù),，一舉打破了國外權(quán)威的論斷。
除此之外,，正交異性鋼橋面板疲勞及海中懸索橋主纜防腐等問題,，也是世界性難題。
懸索橋,，指的是以通過索塔懸掛并錨固于兩岸或橋兩端的纜索作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁,。
“纜索是懸索橋受力的關(guān)鍵構(gòu)件之一，也是懸索橋的‘生命線’,?！狈秱鞅蠼榻B，深中大橋跨度大,，且長期處于高溫,、高鹽、高濕的海洋環(huán)境,，金屬腐蝕疲勞問題突出,，全壽命周期不能更換，對纜索強度,、耐腐蝕性要求極高,。
為此，深中大橋所使用的主纜鋼絲十分特別：6毫米直徑,、2060兆帕的鋅鋁多元合金鍍層鋼絲,，其耐鹽霧腐蝕性能至少是現(xiàn)有熱鍍鋅鋼絲的1倍、鋅鋁鍍層鋼絲的2倍,。
“無論是強度還是耐腐蝕性能,，都達到了世界領(lǐng)先水平。這也是我國自主研發(fā)的2060兆帕鋼絲‘中國芯’在世界上首次大規(guī)模應(yīng)用于懸索橋主纜建造,?！狈秱鞅蠼榻B，深中大橋上下游共設(shè)兩根主纜,，單根主纜長約3000米,、重約17000噸，由199束索股組成,，每束索股又由127絲高強鋼絲組成,，單絲承載力可以吊起三輛小汽車,。
一橋飛架，跨越伶仃,。五年時間里,，建設(shè)團隊克服了全海上作業(yè)、建設(shè)條件復(fù)雜,、頻發(fā)強臺風等諸多不利條件,，最終讓深中大橋巍然矗立于海天之間。
如今,，自東向西,，粵港澳大灣區(qū)世界級跨海集群工程深中通道若游龍潛海，又似長龍臥波,，再次一舉打破珠江兩岸時空局限,，為大灣區(qū)這片發(fā)展熱土再添跨海通道。
深中大橋
◆世界最大跨徑全離岸海中鋼箱梁懸索橋（主跨1666米）
◆世界最高橋面,、最高通航凈空海中大橋（橋面高91米）
◆世界最大海中懸索橋錨碇（單個錨碇混凝土方量約34.4萬立方米）
◆世界最高懸索橋抗風檢驗風速（最高顫振檢驗風速83.7m/s）
◆世界最大體量鋼橋面熱拌環(huán)氧瀝青鋪裝（面積達到37.88萬平方米）
深中隧道
◆世界最長的雙向八車道海底沉管隧道（長5035米,，32個管節(jié)+1個最終接頭）
◆世界最寬的海底鋼殼-混凝土沉管隧道（標準管節(jié)長165米、寬46米（最寬55.6米）,、高10.6米）
◆世界單體體量澆筑最大鋼殼沉管自密實混凝土澆筑（單個管節(jié)混凝土澆筑方量達到2.9萬立方米,，累計91萬立方米）
◆世界首例水下高速公路樞紐互通-機場互通立交
◆世界最寬（3米）的可反復(fù)折疊M型止水帶應(yīng)用于沉管最終接頭
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