深中通道通车,这些重要部分全是“广州造”!
发布时间: 2024-07-15
伶仃洋上的超级工程
深中通道
目前已正式通车!
作为粤港澳大湾区超级工程
深中通道是
集桥、岛、隧、水下互通于一体的
世界级跨海集群工程
创下多项世界之最
是当前世界上综合建设难度最高的
跨海集群工程之一
那么
深中通道“牛”在什么地方呢?
1
揽下多项世界之最的海上“天路”
深中大桥(原名伶仃洋大桥)长度虽然不到三千米,却是全线关键控制性工程之一。
建造这座大桥需要克服多个难题。这座大桥的上游,是华南地区最大的集装箱干线港口——广州港。它的国际集装箱航线多达130多条,日均4000多艘次船舶在桥面下航行,未来还要满足30万吨散货轮和3万标箱集装箱船的通航需求。
因此,深中大桥采用了1666米超大跨径桥梁,是世界最大跨径全离岸海中钢箱梁悬索桥。
深中大桥钢结构用钢量约8.5万吨,相当于两座国家体育场“鸟巢”的用钢量。要拉起如此重的桥梁,就需要拉力更大的主缆。深中大桥上下游共设两根主缆,单根主缆由199根索股组成,每股又由127根高强钢丝组成,长约3公里、重约90吨,可承担极限拉力高达740吨,是已通车运行的南沙大桥的1.5倍。
此外,深中大桥主缆长期处于高温、高盐、高湿的海洋环境,还要承受风和汽车交变荷载作用,腐蚀疲劳问题突出,且全寿命周期不能更换。
为让悬索桥“生命线”更强劲、更耐久,深中通道项目建设者对钢丝镀层材料及配比、核心原材料盘条等进行了三年多的平行研究,实现了“中国智造”的再突破,主缆强度由1960兆帕直接提高到2060兆帕,其耐久性得到极大提升,达到国际领先水平。
围绕制约悬索桥主缆耐久性的核心关键技术,团队在国际上首次研制出6毫米—2060兆帕锌铝多元合金镀层钢丝索股,其耐腐蚀性能达到此前热镀锌铝合金钢丝的2倍。
2
“广州造”筑牢海底“长城”
深中通道海底隧道长约6.8公里,包含沉管段约5公里,由32个管节及1个最终接头组成,为世界首例双向八车道钢壳混凝土沉管隧道。
为适应海底隧道超宽、变宽、深埋、大回淤技术特点,深中通道建设团队在国内首次创新性提出了钢壳混凝土沉管隧道新型结构,这种结构在国际上是首次大规模应用。其中,中国船舶集团旗下广船国际负责海底隧道18个管节及1个最终接头的钢壳建造。
在沉管隧道钢壳制造过程中,E1管节钢壳和最终接头均为世界首制。广船国际建造团队打造了全国第一条巨型钢结构智能制造“四线一系统”,钢壳管节制造自动化率超过70%,将每个标准管节超过270公里的焊接变得高效,智能化、流水化作业实现平均一个月完成一节的制造速度,保证了制造精度及焊缝、涂装质量合格率100%。
同时,深中通道沉管隧道采用的整体预制水下管内推出式最终接头,这种接头具有安全性好、施工快速、不需要大型装备、经济性好等优点,是世界首创的全新结构装置,也是由广船国际制造。
广州南沙企业中船黄埔文冲在生产过程中,提出了诸如船坞内“总拼+浇筑”通用坞墩、大跨度端封门和止水带坞内一次性安装、钢壳智能制造生产线等均为首创,填补了多项行业技术空白。
而随着项目开展,为深中通道“量身”建造海底隧道施工神器的重任,也落到了中船黄埔文冲的肩上。2019年9月26日,“一航津安”顺利交付。这是世界上第一艘可以独立运装8万吨沉管的船,具有DP动力定位和循迹功能,并集定位、沉放和安装等功能于一体。该船交付后,为管壳钢节实现水下毫米级高精度精准对接中发挥了关键作用。
3
海中“双星”连接桥隧两地
为实现快速的桥隧交通功能转换,确保车辆从海面上几十米高的桥上,安全顺利地开进海底隧道,深中通道在海底隧道两侧设置了东、西两座人工岛。
东人工岛位于深圳宝安机场南侧,紧邻福永机场码头,东连在建广深沿江高速深圳段侧接线工程,西接深中通道海底隧道。东人工岛全岛陆域面积34.38万平方米,相当于48个国际标准足球场。为实现东人工岛与广深沿江高速的快速交通转换功能,岛上有4条匝道隧道处于水下。
2017年12月21日,东人工岛正式开工建设,经过2000多天攻坚克难,建设团队相继攻克了海域深厚软基超深超宽基坑集群工程施工阶段防渗止水及回填均匀控制难题,破解了深基坑施工抵近构造物小变形世界难题。
岛上主线隧道施工下穿广深沿江高速桥下时,需开挖长70余米、宽46米、深约18米的巨大基坑,且最近处离既有桥梁承台仅1.17米,施工安全风险极高。
对此,施工团队在桥下基坑范围采用“抽条+裙边”的高压旋喷桩进行土体加固,在基坑两侧实施锁扣钢管桩及止水帷幕,同时边往下开挖边采取伺服数控系统进行支撑。这套系统能实时监控数据,并可自动对不同支撑点施加不同的轴力,确保了基坑施工安全高效。
西人工岛设在伶仃洋中,是实现跨海桥梁和海底隧道转换的关键,岛体采用菱形设计,面积约13.7万平方米,相当于19个足球场那么大,采用大直径钢圆筒快速成岛技术进行筑岛施工。深中通道建设团队仅用四个半月就实现了西人工岛快速成岛,刷新了“快速成岛”的施工纪录。
华南理工大学负责深中通道跨海工程全线房建与景观工程设计,被赞为“海上风筝”“海上鲲鹏”的西人工岛也是其中之一。在设计中,西人工岛注重以人为本,充分考虑景观性、艺术性以及公众参观过程的空间体验,创新性地将通风设施从隧道正上方移开,避免了通风设备带来的噪音与景观影响,将人工岛尖让位给公共活动与观景空间,充分照顾公众的活动体验。
同时,西人工岛还是深中通道集桥隧转换、管理维护、消防救援、科教观光为一体的功能枢纽,定位为大湾区中心的地标、展现国力的重大基础设施以及国家级交通运输桥隧科普教育基地。
如今,放眼望去
在浩瀚的伶仃洋上
深中通道的桥梁宛如巨龙一般
在水面上蜿蜒出优美弧线
为跨江越海的能力
超级工程背后的超级智慧点赞!
来源:广州市科协