深中通道主線貫通（經(jīng)濟新方位·重大工程一線）

深中通道示意圖。

中交二航局供圖

嶺南冬日，天朗氣清;伶仃洋上，煙波浩渺。

一條集“橋、島、隧、水下互通”于一體的超大型跨海通道，宛若長龍，呈“S”形穿云破海，時隱時現(xiàn)。

這是國家重大工程——深中通道，繼港珠澳大橋后，又一次連通珠江口東西兩岸，將為粵港澳大灣區(qū)“A”形交通主骨架補上關鍵的“一橫”。明年通車后，從深圳到中山的車程將從2個小時縮短到30分鐘以內(nèi)。

11月28日上午，隨著最后一車混凝土完成澆筑，長達24公里的深中通道主線全線貫通�？缭奖滩ㄈf頃，從深圳前海和中山馬鞍島伸出的“手”，歷時7年終于緊緊握在了一起。

“浪尖落子”

兩座人工島銜接橋隧，實現(xiàn)快速交通轉換

從中山馬鞍島出發(fā)，深中通道的工程節(jié)點自西向東依次有中山大橋、伶仃洋大橋、西人工島、海底隧道和東人工島，接入在建的廣深沿江高速深圳段側接線。

從距離海面幾十米的伶仃洋大橋上，車輛如何安全開進海底隧道?由伶仃洋大橋這條“風箏線”牽引、狀如風箏的西人工島就解決了這個問題。

這只“風箏”于2016年12月開工建設，是深中通道在伶仃洋中落下的第一子。“西人工島最重要的功能是橋隧轉換。”中交公路規(guī)劃設計院隧道與地下工程部總工程師黃清飛說，“汽車從橋上下來，經(jīng)過西人工島駛入海面之下的沉管隧道。”

在茫茫海上，修建一座面積約13.7萬平方米、相當于19個標準足球場大小的人工島，需要多長時間?答案是四個半月。

“57個直徑28米、高35米到40米、重600多噸的鋼圓筒沉入海底，相當于形成一個圍蔽的墻，然后在里面填筑沙子，進行島上的主體結構施工。”中交一航局深中通道項目部副總工程師鄭偉濤說，由于西人工島處于采砂區(qū)內(nèi)，地層復雜，用常規(guī)裝備和技術，鋼圓筒無法順利振沉就位，因此建設團隊自主研發(fā)了12錘聯(lián)動錘組，通過同頻振動，在海域地基上將一個個巨型鋼圓筒一點點“敲”入海底巖層，創(chuàng)造了快速建島的紀錄。

由西人工島隱入海底的沉管隧道，從位于深圳寶安機場南側的東人工島浮出水面，這也是深中通道深圳端的門戶工程。此前，這里是一片淺灘，海砂填筑而成的島體面積達34.38萬平方米，相當于48個標準足球場。這是國內(nèi)首個高速公路水下互通立交，采用了“一體兩翼”布局，有4條匝道隧道處于水下，一側與海底沉管隧道相連接，一側與廣深沿江高速等路網(wǎng)高效順暢銜接。

難題就在互通連接上。“我們要在廣深沿江高速下方填海筑島，填筑超過300萬立方米的海砂，筑島施工對沿江高速橋墩產(chǎn)生的位移和沉降不得超過5毫米。”中鐵隧道局深中通道項目部工程部副部長董寶虎說，主線隧道施工時，開挖的18米深基坑離既有橋梁承臺最近處僅1.17米，“險之又險，慎之又慎”。

解題還要靠技術創(chuàng)新。“為了避免既有橋墩過度偏移，我們使用船舶在橋墩周邊吹填海砂，先將海砂裝在一個個特制的袋子里，然后一層一層均勻地攤鋪在橋墩四周，解決了偏載問題。”董寶虎說，建設團隊融合了數(shù)控液壓、自動化檢測和物聯(lián)網(wǎng)等技術，創(chuàng)新工藝工法，相繼破解海域深厚軟基超深超寬基坑防滲止水等世界級共性難題，于今年6月完成東人工島主體結構施工。

如今，兩座人工島已成深中通道新地標。未來，經(jīng)東人工島，可東往惠州、深圳龍崗區(qū)，西往中山、珠海，北往廣州、東莞，南往深圳前海、香港方向，讓深中通道真正成為粵港澳大灣區(qū)樞紐工程。

“風中引線”

海面30層樓高處，超大跨徑大橋破多項紀錄

遠遠望去，伶仃洋大橋以雄偉之姿，凌空架設于伶仃洋主航道上。

橋的上游，是華南地區(qū)最大的集裝箱干線港口廣州港，國際集裝箱航線多達130多條，日均4000多艘次船舶在橋面下的伶仃洋上航行，未來還要滿足30萬噸散貨輪和3萬標箱集裝箱船的通航需求。

繁忙的通航需求，對大橋的通航凈高提出要求。為此，伶仃洋大橋采用主跨1666米的世界最大跨徑全離岸海中懸索橋方案，橋面距離海平面高達91米，相當于30層樓高，通航凈高達到76.5米。廣東交通集團深中通道管理中心工程師陳煥勇說：“廣州港出海主航道通航凈寬是1520米，再考慮主塔承臺、防撞設施和航道標志等結構物寬度，我們采用了1666米超大跨徑橋梁。”

珠江口水域開闊，強臺風頻發(fā)，如此高的大橋，如何抗風?

“我們組織多所高校和科研機構，開展了3年多的抗風研究，研發(fā)出了新型組合氣動控制技術，大幅提升大跨徑鋼箱梁懸索橋抗風性能。”陳煥勇說，新技術方案將大跨徑鋼箱梁懸索橋的臨界顫振風速從世界公認的70米/秒，提升到88米/秒，“可抵御17級臺風”。

站在橋面上看，高大的主塔如兩扇大門，“門柱”穩(wěn)穩(wěn)扎入海底。深中通道管理中心總工程師辦公室副主任金文良介紹，伶仃洋大橋鋼結構用鋼量約8.5萬噸，相當于兩座國家體育場“鳥巢”的用鋼量，而要拉起如此重的橋梁，需要建設兩座足夠高大的橋墩，牽引拉力足夠大的主纜。

兩座主塔高270米，相當于90層樓高，是目前世界上最高的海中橋梁主塔。東、西兩座主塔上方的白色主纜，直徑1.06米，由2.5萬余根直徑6毫米的鋼絲組成，每根主纜纜力都超過10萬噸，相當于能同時承受3艘中型航母的重量。“每一根細小的鋼絲都能吊起3輛小汽車。”金文良說，這是我國自主研發(fā)的2060兆帕鍍鋅鋁鋼絲，也是目前國內(nèi)強度等級最高的懸索橋主纜鋼絲。

“海底繡花”

“從0到1”，打造6.8公里、雙向八車道的海底隧道

剛剛貫通的海底隧道中，各種施工車輛來回穿梭，建筑工人正有條不紊地“精裝修”。

為適應海底隧道超寬、變寬、深埋、大回淤技術特點，建設團隊創(chuàng)新性提出了鋼殼混凝土沉管隧道新型結構。這種結構在世界上是首次大規(guī)模應用，國內(nèi)更是面臨全產(chǎn)業(yè)鏈空白。

這條長達6.8公里、雙向八車道的海底隧道中，長5035米的鋼殼混凝土沉管隧道成了深中通道難度最大的工程。

“2018年，我們組織團隊去國外調研學習沉管隧道建設，對方既不讓我們靠近，也不準許拍照，結果什么都沒學到。但現(xiàn)在我們造出了整體水平遠優(yōu)于國際同行的工程，而且是100%自主知識產(chǎn)權。”金文良感慨。

“從0到1”，開始研發(fā)。深中通道管理中心組織國內(nèi)多家高校、科研院所、施工設計單位等，針對沉管隧道建設開展全產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)性攻關，相繼攻克了鋼殼制造、自密實混凝土制備、管節(jié)澆筑、檢測及浮運安裝等難題，研發(fā)了智能制造生產(chǎn)線，并創(chuàng)新研發(fā)沉管浮運安裝一體船，革新巨型管節(jié)浮運安裝工藝，浮運安裝速度及精度創(chuàng)紀錄。

沉管隧道由32個管節(jié)加一個最終接頭組成，沉入30多米以下的深海軟土層里，車輛相當于在沉管中通行。“每節(jié)標準管節(jié)長165米、重約8萬噸，在深水下嚴絲合縫地首尾相接，難度很大。”深中通道管理中心主任、總工程師宋神友說，沉管安裝無異于在海底穿針繡花，“一旦定位不準或精度不足，造成管節(jié)安裝偏差過大，工程就得全部暫停”。

如何讓這些大家伙“服服帖帖”地“找”到自己的位置?

2020年6月，建設方專門研發(fā)的世界首艘沉管浮運安裝一體船“一航津安1”號正式啟用。重達2萬噸的“一航津安1”號抱著8萬噸重的沉管，徐徐前進，航行近50公里進入指定海域，開始毫米級精準安裝。“我們在船上的測量塔上裝置了北斗衛(wèi)星天線，利用北斗導航系統(tǒng)對沉管進行差分定位。”中交一航局深中通道項目部常務副總工程師寧進進說。

為了給沉管打造“舒適”的沉放基床，深中通道建設方研發(fā)了先進的沉管隧道基槽碎石整平船“一航津平2”號。“這條船就像是一臺水下‘3D打印機’，鋪設的碎石層平整度可以控制在正負4厘米內(nèi)。”寧進進說。

眼下，深中通道的建設者們正在為2024年建成通車全力沖刺：消防救援基地、營運管養(yǎng)中心等房建工程已經(jīng)啟動，機電及附屬工程的建設如火如荼，伶仃洋大橋橋面鋪裝工作也在緊鑼密鼓地進行……