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攻克多項世界級技術難題 細看深中通道“全球之最”

華夏經緯網 > 新聞 > 大陸新聞 > 時事要聞      2024-07-10 08:40:18

攻克多項世界級技術難題,創造多項世界紀錄

細看深中通道“全球之最”(産經觀察)

深圳至中山跨江通道6月30日建成開通。習近平總書記發來賀信,表示熱烈祝賀,並向參與規劃建設的全體同志致以誠摯問候。

習近平總書記在賀信中指出:“深中通道是繼港珠澳大橋後粵港澳大灣區建成的又一超大型交通工程,攻克了多項世界級技術難題,創造了多項世界紀錄。全體參與者用辛勤付出、堅強毅力,高品質完成了工程任務。”

作為連接珠江兩岸城市群的重要通道,主體全長約24公里的深中通道在環珠江口“A”字形交通主骨架上挺起關鍵一“橫”,成為全球首個集“橋、島、隧、水下互通”為一體的跨海集群工程。

全球最高通航凈空海中大橋、全球最大海中懸索橋錨碇、全球最長雙向八車道海底沉管隧道……歷時7年建成開通,深中通道創下10項“全球之最”。超級工程背後,有哪些硬核科技?記者進行了採訪。

刷新全球快速成島紀錄

從空中俯瞰,相當於19個標準足球場面積的西人工島如同鯤鵬,振翅于伶仃洋面。駕車穿行深中通道,將在這裡完成橋隧轉換。

深中通道全線“第一子”何以變成伶仃洋上“新地標”?將時間撥回到2017年2月1日。夜色深沉,中交一航局深中通道項目會議室裏,燈火通明,討論熱烈,大家討論的課題是“如何在外海快速成島”。

原來,西人工島施工海域水深泥厚,傳統的“圍堤吹填”工藝無法滿足工期要求。在借鑒港珠澳大橋建設經驗上,團隊提出全新的大型深插式鋼圓筒圍島方案。

海底地形勘探後,新的施工難題浮現。西人工島處於採砂區內,地質條件比港珠澳大橋更複雜,施工水域海床遍佈著硬質夾層,就像是一盤散沙裏錯落著各類石子,振沉精度極難掌控。

針對這一工況,中交一航局團隊研發了鋼圓筒基礎預處理核心技術:通過將深層水下攪拌船的鑽桿插入硬質土層,注入泥漿,將其軟化,從而使鋼圓筒順利穿透,滿足作業條件。

“相比港珠澳大橋,深中通道鋼圓筒直徑更大、分量更重,振沉作業所需的動力也更強。”中交一航局深中通道項目部工程技術部部長劉帥介紹,團隊為此自主研發出全球最大十二錘聯動液壓振動錘組,不僅“力氣大”,還有“智慧芯”,能精準調控作業位置,創下“一日打設四筒”的紀錄。

技術護航,施工提速。2017年5月1日,西人工島首個鋼圓筒振沉成功,同年9月18日,最後一個鋼圓筒振沉完成。項目人員在茫茫外海建成一座巨大的人工島,較計劃工期提前一年半,創造了快速成島的世界紀錄。

“鋼圓筒圍島工藝的使用,不僅能降低對海洋生態的影響,還能增強島嶼穩定性。”劉帥告訴記者,成島後幾次強颱風過境,團隊對每個鋼圓筒進行監測,都經受住了考驗。

全球最高橋面海中大橋

站在西人工島向西望去,深中大橋仿佛臥波長虹,在深藍海面上劃出優美弧線,成為伶仃洋面一道亮麗的風景線。

橋上,兩根懸空纜索從主塔上方一躍而過;橋下,巨輪往來穿梭,蔚為壯觀。作為深中通道關鍵控制性工程之一,深中大橋全長2826米、主跨達1666米,是世界最大跨徑全離岸海中鋼箱梁懸索橋,也是世界最高橋面海中大橋,橋面距離海面91米。

“主纜是懸索橋的‘生命線’。”中交二航局深中通道項目常務副總工程師曾煒説,深中大橋橋面高、跨度大,用鋼量相當於兩座國家體育場外部結構的用鋼量。大橋處在珠江口開闊水域,還要長期面對高溫、高鹽、高濕的海洋環境,這就需要拉力更大、耐腐蝕性更強的主纜。

這座創下世界之最的大橋纜索長啥樣?

“這是由我們自主研發的2060兆帕纜索鋼絲專用盤條拉制而成,單絲承載力可吊起3輛小轎車。”中信泰富特鋼旗下興澄特鋼總經理白雲告訴記者,通過提高纜索強度、減少纜索直徑,不僅實現了低風阻,保障了橋梁安全性,還有效降低了主纜用鋼量,綜合性能達到國際領先水準。

造得出,還得用得好。將每根主纜搬至270米的高空無異於“風中穿針”。

為減小大風影響,項目通過主纜V形保持器和索股抑位裝置,降低了大風天氣引起索股擺動而無法調索的影響,為後續主纜架設爭取了時間,同時還提升了索股架設的精度。為消減溫差作用,團隊採取“白天牽引、夜間調索”的雙向施工模式,確保主纜架設“穩準快”。為實現安全作業,團隊採用超長索股無人跟隨架設技術,對索股遠端監控,實時掌握施工數據,最終順利完成主纜索股架設。

“如今,上百根索股牢牢‘擰成一股繩’,在將整個橋梁緊緊拉住、穩穩立於海面之上的同時,也為大橋上游航運繁忙的廣州港留足了通航空間。”曾煒説。

全球首艘沉管運裝一體船

車輛駛出西人工島,透過寬闊的洞口一路向東,便隨深中隧道一起“遁入”幾十米以下的海底。

航空限高和水運通航需求,決定了深中通道東側只能採用隧道方案,也造就了世界首例雙向八車道鋼殼混凝土沉管隧道。驅車駛入深中隧道,燈光璀璨、路面平緩。很難想像,這是一段由幾十個重達近8萬噸的鋼殼沉管首尾相接而成的浩大工程。

巨大沉管怎麼造?2018年6月,珠海桂山島上,曾承接港珠澳大橋隧道沉管建造任務的中交四航局沉管預置工廠,經過全面升級後再度啟用。智慧澆築機、智慧攪拌站、智慧臺車等設備在智慧中樞指揮下,實現了沉管的快速預置和高效移運。

從預製廠到對接區,相隔近50公里。將造好的沉管浮運到位,是整個項目的重中之重。

工欲善其事,必先利其器。“與港珠澳大橋相比,深中隧道沉管隧道結構新、尺寸寬、運距長,原有裝備無法滿足施工要求,必須製造一艘功能更強大的沉管施工專用船。”中交一航局深中通道項目常務副總工程師寧進進説。

2016年,在一次專家討論會上,中交一航局研發團隊成員提出讓安裝船自帶動力的設想。經過一年多的細化、建造、調試,世界首艘沉管浮運安裝一體船“一航津安1”逐漸成形。這是一艘自重達2萬噸的超大型船舶,不僅擁有自航能力,可減少隨行輔助船舶、保證航道通暢,還具有航跡糾偏功能,即使運載8萬噸級沉管,也能實現沉管水下50米的精準沉放。

2020年6月投入首節沉管浮運安裝,到2023年6月最後一節沉管安裝成功,3年間,一體船一次次從桂山島出發,穿過港珠澳大橋,進入伶仃洋航道,經過多次航道轉換,克服重重挑戰,將一節節沉管穩穩安放在海底。

“最終接頭對接施工前,我們通過基於北斗測量的控制系統,實現了毫米級平面安裝精度。”深中通道管理中心主任、總工程師宋神友説。

放眼望去,浩瀚的伶仃洋上,海天一色,開闊壯觀。“通車後的深中通道,與已建成的港珠澳大橋、南沙大橋、虎門大橋等跨海跨江通道一起,為沿線城市發展打開了新空間。”宋神友感慨道,深中通道培育了一批素質過硬的跨海交通集群工程建設人才和創新團隊,將更好支撐中國建造邁向高品質發展,為世界跨海通道工程貢獻“中國智慧”。

本報記者 韓 鑫

文章來源:人民日報
責任編輯:姚思寒
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