深中通道觀(guān)察③ | 創(chuàng )多項“世界之最”,見(jiàn)證中國基建實(shí)力

2024-06-17 11:28作者:楊志建,盧若情,林詩(shī)妍來(lái)源:奧一新聞編輯:王河峰

伶仃洋上,再現“通途”。

6月底,世界級跨海集群工程——深中通道將實(shí)現全線(xiàn)通車(chē)。

這座“超級工程”位于粵港澳大灣區核心戰略區域,北距虎門(mén)大橋30km,南距港珠澳大橋38km,連接廣東自貿區三大片區、溝通珠三角“深莞惠”與“珠中江”兩大功能組團,使得珠江口東西兩岸進(jìn)入“半小時(shí)生活圈”。

歷經(jīng)20余載,深中通道的建設凝聚著(zhù)無(wú)數人的智慧與汗水,常人更是無(wú)法想象其中困難。

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深中通道。

01

靴子落地

深中通道的構想始于1998年。

上世紀90年代,中山與深圳兩地的交通連接主要依靠水路。如果深中兩地人民非要走陸路,那就要北上繞道廣州,繞行虎門(mén)大橋、虎門(mén)輪渡,更是舟車(chē)勞頓。因此,在整個(gè)珠江口下游地區約65公里內,建設一條直連通道的想法便在珠江兩岸人民心中生了根。

四年后,構想開(kāi)始寫(xiě)在紙上。2002年,廣東省計劃委員會(huì )委托啟動(dòng)“深圳至珠海過(guò)江隧道”方案的研究工作。

事不遂愿。歷時(shí)14年,深中通道的建設計劃相繼因港珠澳大橋和深茂鐵路等各種因素擱淺。

但是,各界的呼聲并沒(méi)有停下。各級政府也意識到,由于跨珠江口的公路通道大多集中在中上游,均為廣州與東莞之間的連接通道,而在珠江下游區域,港珠澳大橋則主要連接香港與珠海和澳門(mén),受跨界口岸和車(chē)輛管制政策影響,無(wú)法承擔珠江口東西兩岸的交通功能。

為了推動(dòng)深中通道立項,工程師們系統、高效、有序組織完成了世界級超大型跨海集群工程深中通道項目的工可編制、52項專(zhuān)題論證、29個(gè)過(guò)江通道方案比選、19個(gè)通航專(zhuān)題研究及各項審批工作......

2015年12月,深中通道項目終獲國家發(fā)展改革委批復,明確深中通道起自廣州至深圳沿江高速公路機場(chǎng)互通,向西跨越珠江口,在中山馬鞍島登陸,包括東西兩座人工島、一座沉管隧道和伶仃洋航道大橋。

至此,這條備受關(guān)注的重要通道終于現出了明晰的輪廓。

2016年1月,深中通道管理中心正式掛牌成立。同年12月底,深中通道西人工島圍堰工程開(kāi)工,深中通道主體工程正式進(jìn)入施工建設階段。

時(shí)至今年6月下旬,深中通道終于落成,深圳到中山的直線(xiàn)車(chē)程將從兩個(gè)小時(shí)縮短至30分鐘以?xún)?。業(yè)內人士分析,深中通道有助于縮小珠江兩岸發(fā)展差距,能推動(dòng)珠江東西兩岸融合發(fā)展,有助于構建循環(huán)暢通大灣區。

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深中通道。

02

建設之難

建設“超級工程”,并非易事。

目前,國內外僅有美國切薩皮克跨海工程、厄勒海峽跨海工程、韓國巨濟-釜山連島工程、港珠澳大橋跨海工程等跨海交通集群工程。與它們相比,深中通道是目前世界上綜合技術(shù)難度最大的跨海集群工程。

深中通道海底沉管隧道6.8公里,是世界上建設規模最大的沉管隧道,也是我國首例鋼殼混凝土沉管隧道;深中大橋為三跨全漂浮體系懸索橋,主跨跨徑為1666米,主塔高270米,橋面高達90米,為世界最高跨海懸索橋。

“世界之最”意味著(zhù)對技術(shù)、裝備、管理要求更高,且并無(wú)太多可直接參考的案例。

從地圖上看,深中通道位于內伶仃洋海域,內伶仃洋海域的潮流屬于不規則半日潮類(lèi)型,氣候屬于典型亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,強風(fēng)、地震、潮汐等自然災害頻發(fā)。以強風(fēng)為例,伶仃洋海域每年超過(guò)6級以上風(fēng)速的時(shí)間接近200天。

據了解,強風(fēng)吹來(lái)時(shí),會(huì )在橋面附近形成漩渦,形成周期性向上向下的吸拉波動(dòng)。當波動(dòng)的頻率和橋自身頻率重合時(shí),就會(huì )產(chǎn)生共振,橋便如同秋千般激蕩起來(lái)。這對深中通道大橋主梁抗風(fēng)性能提出了極高的要求,對主橋及沉管浮運沉放施工帶來(lái)了巨大挑戰。

其次,伶仃洋海域的外海高溫高濕高鹽環(huán)境影響著(zhù)懸索橋主纜的耐久性、大交通量高貨車(chē)比例條件下正交異性鋼橋面板疲勞耐久性等。同時(shí),深中通道沉管隧道隧址區地質(zhì)條件復雜,存在著(zhù)挖砂坑范圍大、基槽回淤強度高、粉砂層地震液化、風(fēng)化層軟硬不均等諸多不利因素。

再次,深中通道起點(diǎn)位于深圳機場(chǎng)南側,航空限高決定了項目東側只能采用隧道方案,同時(shí)也對深中大橋橋塔高度以及投入到附近區域的施工裝備高度提出了限制性要求;同時(shí),礬石航道、伶仃西航道是珠江口的出海主航道,通航等級高,是世界最繁忙航道之一,這就決定了跨(穿)越航道的橋梁凈高及隧道埋深,且通航安全管理問(wèn)題突出。

沖破山水阻隔,難不住建設者。業(yè)內人士介紹,深中通道工程的方案比選、通航安全影響論證工作被認為是我國交通行業(yè)最深入、最徹底的一次。

03

技術(shù)領(lǐng)先

深中通道自構想之初便在打造世界一流可持續跨海通道工程,創(chuàng )珠江口百年門(mén)戶(hù)工程。通過(guò)工程師團隊的努力和技術(shù)創(chuàng )新,深中通道已經(jīng)取得了令人矚目的進(jìn)展,在工程技術(shù)、建設管理等領(lǐng)域填補了諸多“中國空白”乃至“世界空白”,推動(dòng)中國基礎設施建設走上“智”造之路。

為了適應深中通道超寬、深埋、變寬、大回淤技術(shù)特點(diǎn)及建設條件,工程師團隊在國內首次創(chuàng )新提出了鋼殼混凝土沉管隧道新型結構形式。據了解,該結構是國內首次采用、國際首次大規模應用,國內全產(chǎn)業(yè)鏈都沒(méi)有相應工程經(jīng)驗,沒(méi)有成熟的設計規范、施工經(jīng)驗、質(zhì)量驗評標準、檢測手段和方法等。

一切皆從零開(kāi)始。工程師團隊從2015年開(kāi)始,牽頭組織20余家科研機構“產(chǎn)學(xué)研用”結合,歷經(jīng)4年科技攻關(guān),開(kāi)展了近千組模型試驗,建立了鋼殼混凝土沉管隧道計算理論、設計方法,創(chuàng )新了材料和工藝,研發(fā)了全新的裝備,成功攻克了項目乃至行業(yè)“卡脖子”技術(shù)難題,形成了具有自主知識產(chǎn)權的鋼殼混凝土沉管隧道建設成套技術(shù)和中國標準,填補了國內全產(chǎn)業(yè)鏈空白。

如何抗住伶仃洋海域強風(fēng)影響?工程師們歷經(jīng)3年,通過(guò)上百次試驗,成功研發(fā)了新型組合氣動(dòng)控制技術(shù),攻克了臺風(fēng)頻發(fā)區超大跨整體鋼箱梁懸索橋災變控制技術(shù)難題,在世界上首次將國際公認的超大跨整體鋼箱梁懸索橋顫振臨界風(fēng)速從不到70米/秒提高至88米/秒,一舉打破了國外權威的論斷。

放眼未來(lái),針對世界首條雙向8車(chē)道超寬沉管隧道和水下樞紐互通組合的行車(chē)安全性和防災救援難題,且無(wú)現成規范及類(lèi)似工程經(jīng)驗,工程師們創(chuàng )新性采用8自由度駕駛模擬器優(yōu)化平縱線(xiàn)形,創(chuàng )新“主洞頂部橫向聯(lián)絡(luò )排煙道+中間管廊縱向通風(fēng)的分段縱向排煙方案”,有效解決行車(chē)安全和排煙難題。

今年4月,深中通道橋梁工程高分通過(guò)了荷載試驗,并獲得了有橋梁界“諾貝爾獎”美譽(yù)、國際橋梁大會(huì )授予的“喬治·理查德森獎”。相關(guān)研究成果“特大型橋梁風(fēng)-浪-流耦合作用研究”獲得中國公路學(xué)會(huì )科學(xué)技術(shù)特等獎。

每個(gè)時(shí)代都有代表性的超級工程,這些超級工程也成為了時(shí)代的標志性符號。在珠江口這個(gè)世界最繁忙的海域,能夠修建起這樣的通道,跟我們國家綜合國力提升以及交通行業(yè)的創(chuàng )新能力提升是密不可分的。


策劃:陳文定  謝江濤

執行策劃:趙勇

統籌:高春明

采寫(xiě):奧一新聞?dòng)浾?楊志建 盧若情 林詩(shī)妍