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海上「巨龍」深中通道,有這些「黑科技」加持

2024-06-29辟謠
這是一座連線深圳與中山的超級工程
起於深圳機場互通立交
與廣深沿江高速二期相接
向西跨越珠江口
在中山馬鞍島登陸
集「橋、島、隧、水下互通」於一體
海底隧道、跨海大橋
每一處都是匠心獨運
是當前世界上
綜合建設難度最高的跨海集群工程
跟隨小特的腳步
一起感受奇跡工程的魅力
超級工程
集「橋、島、隧、水下互通」於一體
深中大橋(原名「伶仃洋大橋」)全長2826公尺,創下了多項「世界之最」:主跨達1666公尺,是世界最大跨徑全離岸海中鋼箱梁懸索橋;橋面距離海平面91公尺,相當於30層樓高,是目前世界最高通航凈空的海中大橋;主塔高270公尺,相當於90層樓的高度;單個錨碇重約100萬噸,面積相當於17個國際標準籃球場,是當前世界上最大海中錨碇;由於身處珠江口台風頻發區,團隊研發了全新的氣動外形,將大跨整體鋼箱梁懸索橋的顫振臨界風速,提高到世界最高的88公尺/秒,能抵禦17級台風。
西人工島面積約13.7萬平方米,相當於19個足球場,最重要的功能是實作橋隧轉換。深中通道計畫創下4個半月重新整理快速成島世界紀錄,2016年12月開工建設的西人工島是全線最早開工建設的計畫,也是深中通道全線在伶仃洋上落下的「第一子」,對深中通道整體穩定性和進展起著非常關鍵的作用。顧名思義,所謂的人工島就是要在茫茫大海「無中生有」,如果采用傳統的拋石填海、圍堤築島技術,不但工期太長,還會對周邊環境及航道產生極大影響。於是建設團隊采用鋼圓筒進行圍壁成島,共用57個鋼圓筒,每個直徑28公尺、高35到40公尺,重達650噸。由於西人工島處於采砂區內,地層復雜,建設團隊研發了鋼圓筒基礎預處理核心技術,在不平整、不均勻的施工海域地基上「磨豆腐」,降低硬質土地層強度,加上自主研發的12錘聯動錘組同頻振沈,巧妙地將一個個巨型鋼圓筒精準牢固地打入海底巖層中。2017年5月1日,深中通道西人工島第一個鋼圓筒開始振沈。同年9月18日,隨著最後一根鋼圓筒振沈到位,西人工島外圈圍堰完美勒出這只「海上風箏」。
深中通道海底隧道沈管段由32個「大麥克」管節和一個最終接頭連線而成。在30余米深的海底讓8萬噸重的標準沈管實作公釐級對接,難度堪比載人飛船和「天宮」空間站對接。如何確保在海底一次性精準安裝到位?北鬥導航系統功不可沒!沈管浮運安裝一體船上的北鬥衛星天線和附近的參考基準站配合,對沈管進行差分定位精度可達公釐級,並且創造了總共17節管節公釐級對接的「深中精度」,遠遠超過了設計要求的誤差5厘米。
深中通道集「橋、島、隧、水下互通」一體,「水下互通」功能離不開東人工島和相關隧道。東人工島是深中通道計畫深圳端門戶工程,位於深圳寶安國際機場南側,緊鄰福永機場碼頭,東連在建廣深沿江高速深圳段側接線工程,西接深中通道計畫海底隧道。東人工島全島陸域面積34.38萬平方米,相當於48個國際標準足球場,島上設隧道工程、救援碼頭、供配電配套用房及相關附屬配套設施。其中,隧道工程包括長480公尺的堰築段隧道、長855公尺的島上主線隧道以及實作交通轉換的4條匝道隧道。未來經深中通道東人工島,可東往惠州、深圳龍崗區,西往中山、珠海,北往廣州、東莞,南往深圳前海合作區、香港方向,充分發揮深中通道計畫作為粵港澳大灣區核心交通樞紐的重要作用。
海底隧道
有這些「黑科技」加持
深中隧道,原稱深中通道計畫海底隧道,東起東人工島、西至西人工島,橫穿珠江口大鏟水道、機場支航道和礬石水道,全長6845公尺,隧道為雙向八車道高速公路,設計速度100千米/小時。為適應「超寬、深埋、變寬」建設條件及技術特點,工程建設者創新提出鋼殼混凝土新型組合結構,為國內首次、國際上首次大規模使用。
01
鋼殼制造:搭建「大麥克積木」
深中通道海底隧道沈管段長約5公裏,分為32個管節和1個最終接頭,一個標準管節長165公尺、寬46公尺、高10.6公尺,平均每個管節用鋼量約1萬噸,焊縫長度超過270公裏,最厚鋼板達到40公釐。鋼殼建造如同搭積木一樣,把鋼板切成零件、拼成分段、組成總段,最後在總拼平台線完成整體組裝。深中通道打造了國內首條大型鋼結構智慧生產線,鋼板切割、片體及塊體焊接、噴漆塗裝等工序都實作了自動化、智慧化,滿足了每月出廠一個鋼殼的建設需要,並確保品質始終如一。
02
基槽開挖:「海底繡花」清淤
隧道基槽開挖是沈管管節安裝的第一道工序,要在深海挖出長約5公裏、寬約330公尺的基槽,精度要求達到亞米級,這無疑是「海底繡花」。國內首艘精挖抓鬥挖泥船利用12公尺高、90噸重的抓鬥,在30公尺的海底將基槽開挖精度控制在50厘米以內。被譽為「深海吸塵器」的國內首艘深海清淤專用船對基槽底部進行定點「蓋章式」清淤,一小時可吸幹4個標準遊泳池的水,挖深可達負40公尺,清淤頭高程誤差達厘米級。
03
基床處理:打造海底舒適「床墊」
在完成基槽清淤、深層水泥攪拌樁、塊石拋填後,基槽碎石整平船在其上方均勻鋪設1公尺厚的碎石層。碎石整平船如同水下「3D印表機」,集供料、整平、測控、清淤功能於一體,將鋪設平整度控制在4厘米以內,為沈管管節打造一張舒適的「床墊」。
04
最終接頭:「巨型抽屜」精準對接
深中通道最終接頭采用整體預制水下管內推出式結構,為世界首創。最終接頭與最後一個管節一同制造,推出段放置在管節對接端的擴大端內,與最後一節管節一並浮運沈放,待最後管節標準段與西側已安裝管節完成對接並確認姿態合適後,推出段就像一個巨型的抽屜內盒,利用千斤頂將推出段(抽屜)從一側推出,與東側已沈放管節的端鋼殼完成對接。深中通道計畫團隊研發深水水下測控系統,透過「雙目攝影+拉線法」雙測量系統,實作5公釐以內的測控精度;研發千斤頂同步位移控制系統,實作推出過程平面精度在2.5公釐以內,實作合龍段高精度推出對接。
05
鋼鐵長城:世界級沈管隧道工藝
為滿足8萬噸級沈管的超長距離安全浮運,進一步提高沈管安裝精度,深中通道計畫團隊自主研發了世界首艘沈管浮運安裝一體船「一航津安1號」,配有船舶動力定位系統,可嚴格按照設定路線航行、轉體,並套用了北鬥定位衛星系統,可即時計算沈管三維動態,助力精準對接。「一航津安1號」從2018年沈管鋼殼試驗段開始建造,到2020年第一個管節沈放對接,再到最終完成合龍,五年艱辛築路、浪濤中見英勇,建設者無畏行業全鏈條空白,克服極端復雜建設條件,用智慧和汗水創奇跡,以32個管節及1個最終接頭的精準對接順利實作「海底長城」合龍,「深中牽手」終獲成功。
深中通道建設10個精彩瞬間
深中通道開工建設以來
創下10項「世界之最」
在珠江口黃金內灣上
畫出「A字形」交通網路上的關鍵「一橫」
開創大灣區交通發展新格局
本報攝影記者用圖片記錄了
工程建設中的10個精彩瞬間
一起來看
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2015年12月30日,深中通道深圳側接線正在平穩有序地建設中。深圳特區報記者 何龍 攝
2017年4月28日,深中通道西人工島第一個鋼圓筒拖帶及安裝工作如期進行。深圳特區報記者 齊潔爽 通訊員 劉飛 丁炎釗 攝
2019年4月30日,深中通道深中大橋錨碇施工現場。深圳特區報記者 劉羽潔 攝
2019年5月3日,俯瞰深中通道西人工島。深圳特區報記者 劉羽潔 攝
2019年5月3日,俯瞰深中通道西人工島。深圳特區報記者 劉羽潔 攝
2021年7月14日,深中通道全線首片混凝土箱梁順利架設。深圳特區報記者 劉鋼 攝
2021年8月30日,深中通道深中大橋主塔封頂。深圳特區報記者 劉羽潔 攝
2022年7月21日,沈管浮運作業船隊密切配合沈放安裝。深圳特區報記者嚴俊偉 通訊員粵交集宣 嶽路建 曾倩瑩 攝
2023年3月12日,深中通道深中大橋正在進行鋼箱梁吊裝作業。深圳特區報記者 周紅聲 胡蕾 陳敏芝 攝
2023年11月28日,國家重大工程深中通道主線貫通。深圳特區報記者 周紅聲 攝
記者 嚴俊偉
來源:深圳特區報