“零丁洋里嘆零丁。”700多年前,南宋著名愛(ài)國(guó)詩(shī)人文天祥在這里撫今追昔,感嘆家國(guó)命運(yùn)。
今天,在這里,粵港澳大灣區(qū)的核心區(qū)域,世界級(jí)跨海集群工程——深中通道穿云破浪、逐夢(mèng)伶仃。
1.5萬(wàn)余名建設(shè)者奮斗7年,深中通道以“硬核”實(shí)力創(chuàng)下10項(xiàng)“世界之最”。這項(xiàng)令世界驚嘆的超級(jí)工程,將珠江口東西兩岸的深圳、中山之間的車(chē)程由2小時(shí)縮短至30分鐘以內(nèi),有力推動(dòng)大灣區(qū)一小時(shí)生活圈形成,為粵港澳大灣區(qū)融合高質(zhì)量發(fā)展按下“加速鍵”,更成為點(diǎn)燃灣區(qū)新質(zhì)生產(chǎn)力的新引擎。
深中通道地處粵港澳大灣區(qū)幾何中心,所處海域水文地質(zhì)條件異常復(fù)雜,工程受航空、水運(yùn)、環(huán)保等多重因素限制,建設(shè)條件十分嚴(yán)苛,需攻克無(wú)數(shù)世界級(jí)技術(shù)挑戰(zhàn)。5年前期研究,52項(xiàng)專(zhuān)題論證、29個(gè)通道方案比選、19項(xiàng)通航專(zhuān)題研究,提出“橋—島—隧—水下樞紐互通”于一體的跨海工程方案,前期科研團(tuán)隊(duì)走過(guò)的道路極其艱辛。
雙向8車(chē)道、設(shè)計(jì)速度100公里/小時(shí),全長(zhǎng)24公里的深中通道采用西橋東隧的方案,跨越伶仃洋三條主要航道。靠近中山的西段以橋梁為主,橋梁部分全長(zhǎng)17.2公里,中山大橋和深中大橋各跨越一條珠江主要航道,并且通過(guò)萬(wàn)頃沙互通橋與廣州南沙相連??拷钲诘臇|段則選擇了水底沉管隧道的建設(shè)方式,從第三條航道的水下穿過(guò)。因此,在整個(gè)通道穿行水下的東西兩端,各建有一個(gè)人工島。
在海上“放風(fēng)箏”
從空中俯瞰,深中通道西人工島這只伶仃洋上的巨型“風(fēng)箏”以“S”形的深中大橋、中山為線,躍然于海天之間。
“要在技術(shù)和美學(xué)上尋找最佳平衡點(diǎn)。”取得交通運(yùn)輸部通航批復(fù)后,時(shí)任深中通道管理中心主任的陳偉樂(lè)萌生出這個(gè)想法。2015年10月,深中通道向全世界發(fā)出競(jìng)賽邀請(qǐng)函。最后,采納了兼具橋隧轉(zhuǎn)換功能和防洪納潮需求的西人工島菱形設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)工程與自然、人文和諧共生,把我國(guó)工程美學(xué)設(shè)計(jì)的前沿推進(jìn)了一大步。
2016年12月,深中通道先行工程西人工島開(kāi)工建設(shè)。這個(gè)深中通道建設(shè)過(guò)程中在茫茫大海上落下的“第一子”,對(duì)深中通道整體穩(wěn)定性和發(fā)展起了非常關(guān)鍵的作用。
西人工島面積約13.7萬(wàn)平方米、相當(dāng)于19個(gè)足球場(chǎng)。駕車(chē)從中山市出發(fā),駛過(guò)中山大橋、深中大橋后,會(huì)從這里駛向海平面之下,進(jìn)入全長(zhǎng)6845米的海底沉管隧道部分,最深的地方在海平面之下39米。隨后到達(dá)國(guó)內(nèi)首個(gè)高速公路水下樞紐互通立交——東人工島,可便捷前往深圳寶安國(guó)際機(jī)場(chǎng)或前海等地。
“島體建造,僅用時(shí)141天。”中交一航局深中通道項(xiàng)目部工程技術(shù)部副部長(zhǎng)劉帥說(shuō)。這刷新了快速成島的世界紀(jì)錄。
57個(gè)鋼圓筒,每個(gè)直徑28米、高35-40米,重達(dá)650噸;西人工島處于采砂區(qū)內(nèi),地層復(fù)雜,建設(shè)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了鋼圓筒基礎(chǔ)預(yù)處理核心技術(shù),在不平整、不均勻的施工海域地基上“磨豆腐”,降低硬質(zhì)土地層強(qiáng)度,加上自主研發(fā)的12錘聯(lián)動(dòng)錘組同頻振沉,成功將一個(gè)個(gè)巨型鋼圓筒精準(zhǔn)牢固地打入海底巖層中。
鋼圓筒在海水之下“手牽手”圍成一個(gè)人工湖,排水、填筑作業(yè)……2017年9月18日,隨著最后一根鋼圓筒振沉到位,西人工島外圈圍堰如珠玉般勾勒出“海上風(fēng)箏”的輪廓。
深中通道建成通車(chē)后,西人工島還將承擔(dān)通道隧道及大橋管理、救援、通信等工作場(chǎng)所和科普基地功能,來(lái)往旅客可在這里欣賞珠江口壯美景色和深中通道迷人風(fēng)采。
“水豆腐上插筷子”
如果說(shuō)西人工島是伶仃洋上深中通道建設(shè)者放飛的最浪漫“海上風(fēng)箏”,那么超長(zhǎng)的橋梁便是握在工程師手中的“放飛線”。
深中通道橋梁工程創(chuàng)造了多個(gè)世界之最:最大跨徑全離岸海中鋼箱梁懸索橋——主跨1666米;橋面最高的海中大橋——高約91米;最高通航凈空——76.5米;最大海中錨碇——單個(gè)錨碇重量約100萬(wàn)噸……
“這可不是為了‘炫技’,每個(gè)紀(jì)錄的創(chuàng)造都著眼于現(xiàn)實(shí)需要。”中交二航局深中通道項(xiàng)目生產(chǎn)經(jīng)理廖文龍說(shuō)。
這里有全世界最繁忙的港口之一——廣州南沙港,萬(wàn)噸級(jí)船舶往來(lái)頻繁。為了不影響通航,就要讓橋面足夠高,進(jìn)而需要更高的橋梁主塔。既要不影響通航,又要抵抗浪涌和船行波對(duì)鋼平臺(tái)的巨大沖擊,如何讓這座超級(jí)橋梁穩(wěn)穩(wěn)扎根海底?
錨碇可將橋梁主纜緊緊拉住,承受整個(gè)橋梁的重量和橋上行車(chē)荷載。可是施工區(qū)域處于無(wú)遮掩的寬闊海域,海底流塑狀淤泥層深厚,地基都不穩(wěn)。經(jīng)過(guò)反復(fù)論證,中交二航局項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出以“圍堰筑島+地連墻”方式在海中進(jìn)行軟基處理。“在海上打下158根直徑2米的鋼管樁,形成一個(gè)巨大正圓形,為8字形地下連續(xù)墻施工形成陸地作業(yè)環(huán)境,就像在‘水豆腐上插筷子’。”廖文龍說(shuō)。
建設(shè)者們?cè)诤I?ldquo;如履平地”,讓一塊巨大的“秤砣”穩(wěn)穩(wěn)扎在海中,為建造大跨度跨海懸索橋打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。這一整套建造技術(shù),開(kāi)創(chuàng)了寬闊海域建造大跨度懸索結(jié)構(gòu)體系橋梁工程的先河。
深中大橋長(zhǎng)期處于高溫、高鹽、高濕的海洋環(huán)境,金屬腐蝕疲勞問(wèn)題突出,全壽命周期不能更換,對(duì)纜索強(qiáng)度、耐腐蝕性要求極高。
“主纜是大橋的生命線。”深中通道管理中心常務(wù)副主任范傳斌說(shuō),“深中大橋所使用的主纜鋼絲十分特別,無(wú)論是強(qiáng)度還是耐腐蝕性能,都達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。這也是我國(guó)自主研發(fā)的2060兆帕鋼絲‘中國(guó)芯’在世界上首次大規(guī)模應(yīng)用于懸索橋主纜建造。”深中大橋上下游共設(shè)兩根主纜,每根主纜纜力超10萬(wàn)噸,相當(dāng)于能同時(shí)承受2艘“遼寧號(hào)”航母的重量。
珠江口水域開(kāi)闊,強(qiáng)臺(tái)風(fēng)頻發(fā)。雙向八車(chē)道、相當(dāng)于30層樓高的橋面如何抗風(fēng)?
這是世界性難題。“經(jīng)過(guò)3年多的研究,建設(shè)單位和多所高校、科研機(jī)構(gòu)研發(fā)了新型組合氣動(dòng)控制技術(shù),優(yōu)化了整體式鋼箱梁的構(gòu)型,將超大跨鋼箱梁懸索橋臨界顫振風(fēng)速?gòu)氖澜绻J(rèn)的70米/秒,提升至88米/秒。”中交二航局深中通道項(xiàng)目副經(jīng)理張平信心滿滿,“大橋可抵御17級(jí)臺(tái)風(fēng)。”
保護(hù)白海豚的“接力賽”
深中通道項(xiàng)目臨近多個(gè)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),穿越7條航道。在面積約460平方公里的中華白海豚國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi),活躍著眾多白海豚。長(zhǎng)達(dá)7年的建設(shè)周期,保護(hù)白海豚既是一次“競(jìng)速跑”,也是一場(chǎng)“接力賽”。
“在中華白海豚的洄游區(qū)建設(shè)如此浩大的工程,必須慎之又慎,稍有差池就可能造成不可逆的影響。”中交一航局深中通道項(xiàng)目部總經(jīng)理岳遠(yuǎn)征說(shuō),“要把影響降至最低。”
深中通道的海底沉管隧道由32節(jié)沉管加一個(gè)最終接頭對(duì)接而成,從沉管預(yù)制廠到安裝區(qū),需浮運(yùn)50公里,歷經(jīng)7次航道轉(zhuǎn)換。“50公里的‘海上航路’,背后是一本生態(tài)賬。”中交一航局深中通道項(xiàng)目部常務(wù)副總工程師寧進(jìn)進(jìn)介紹,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地提出了建造沉管運(yùn)輸安裝一體船的方案。“相比傳統(tǒng)拖帶方案,可減少航道疏浚挖泥量超千萬(wàn)立方米,降低廢氣排放約100萬(wàn)立方米,有效保護(hù)了白海豚生活的海洋環(huán)境。”
深中通道的海底隧道是世界上最長(zhǎng)、最寬的鋼殼混凝土沉管隧道,每一節(jié)沉管的安放都至關(guān)重要。要將沉管安放至大海深處的預(yù)定位置,必須對(duì)海底進(jìn)行處理,減少沉降。有兩種方式:一是將深海淤泥挖出,然后進(jìn)行拋石作業(yè);二是利用深層水泥攪拌樁,加固軟土地基。
“第一種方案成本較低,但為了保護(hù)白海豚的生存環(huán)境,我們最終決定采用第二種方案。”說(shuō)起方案商定的過(guò)程,項(xiàng)目原工程技術(shù)部部長(zhǎng)王耀彭記憶猶新。
除此之外,中交四航局二公司深中通道建設(shè)團(tuán)隊(duì)還專(zhuān)門(mén)發(fā)明了一項(xiàng)國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利——深層水泥攪拌船用整船防污系統(tǒng)。通過(guò)這一系統(tǒng)可以形成兩道防污屏障,能有效防止打樁形成的污水進(jìn)入海水,避免污染白海豚棲息地環(huán)境。
從首節(jié)沉管順利安放到最后一節(jié)沉管安裝成功,海底安放32節(jié)沉管,用了整整3年。項(xiàng)目專(zhuān)門(mén)編制了《白海豚保護(hù)管理手冊(cè)》,不僅明確了每艘施工船舶船長(zhǎng)為白海豚保護(hù)直接責(zé)任人,還設(shè)置了“觀豚員”,實(shí)時(shí)觀測(cè)白海豚活動(dòng)情況,夜以繼日、年復(fù)一年,為白海豚筑起一道保護(hù)屏障。
浪奔浪涌,日升日落,深中通道又像一條舞動(dòng)的蛟龍,在伶仃洋里騰躍成島、臥伏成隧。
7年籌備、7年建設(shè),這場(chǎng)建設(shè)者與海洋的較量迎來(lái)決勝時(shí)刻。
6月16日,深中通道通過(guò)“大考”,廣東省政協(xié)委員、深中通道總工程師宋神友終于舒了一口氣,作為深中通道項(xiàng)目“1號(hào)員工”,他已經(jīng)為此奮斗了超過(guò)5000個(gè)日夜。“深中通道通過(guò)交工驗(yàn)收,不僅標(biāo)志著深中通道內(nèi)優(yōu)外美、高質(zhì)量建成得到了認(rèn)可,更標(biāo)志著我國(guó)建造世界級(jí)跨海集群工程的技術(shù)能力又實(shí)現(xiàn)了飛躍。在深中通道建設(shè)過(guò)程中打造形成的新質(zhì)生產(chǎn)力,未來(lái)一定會(huì)應(yīng)用到更多工程中。”他底氣十足,話語(yǔ)鏗鏘。(本報(bào)記者 白楊 《人民政協(xié)報(bào)》 (2024年06月25日第 04 版))
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