從中山市一側(cè)眺望通向深圳市的深中通道。
曾煒（中）正在講解深中大橋建造情況。
以上圖片均為中交集團(tuán)提供
遙望珠江口，曾被伶仃洋隔開的兩岸城市群，因一座超級(jí)工程而緊密銜接——全球首個(gè)集“橋、島、隧、水下互通”于一體的跨海集群工程，這就是深中通道。
七年磨一劍，天塹變通途。自開通以來(lái)，深中通道車流量始終保持高位運(yùn)行，總量已突破1000萬(wàn)車次，成為粵港澳大灣區(qū)融合發(fā)展的重要紐帶。超級(jí)工程何以造就，又凝結(jié)著怎樣的中國(guó)智慧？
方案創(chuàng)新——
創(chuàng)造“當(dāng)年動(dòng)工、當(dāng)年成島”的中國(guó)速度
驅(qū)車穿行于深中通道，橋隧轉(zhuǎn)換處，建筑林立、綠植茂密。偌大的海上人工島，如今已是伶仃洋上的打卡新地標(biāo)。
從高空俯瞰，島嶼狀如鯤鵬：島體長(zhǎng)625米，最寬處達(dá)456米，島體面積約13.7萬(wàn)平方米，相當(dāng)于19個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。如此龐大的造島工程，創(chuàng)下了“當(dāng)年動(dòng)工、當(dāng)年成島”的奇跡。
中國(guó)速度，何以實(shí)現(xiàn)？
方案創(chuàng)新是第一步。由于西人工島施工海域水深泥厚，傳統(tǒng)的圍堤吹填工藝無(wú)法滿足工期要求。充分借鑒港珠澳大橋建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，工程團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性提出大型深插式鋼圓筒圍島方案，將57個(gè)鋼圓筒振沉入海，形成止水圍護(hù)結(jié)構(gòu)，從而快速成島。
“藍(lán)圖”繪就，實(shí)施起來(lái)卻挑戰(zhàn)重重。“我們要把直徑28米、高40米、重600多噸的57個(gè)鋼圓筒，用自主研發(fā)的12錘聯(lián)動(dòng)錘組，穩(wěn)穩(wěn)‘敲’進(jìn)20多米深的海底。”中交一航局深中通道項(xiàng)目部副總經(jīng)理劉昊檳說(shuō)，在海底地形勘探后發(fā)現(xiàn)，珠江口水下軟土層厚達(dá)幾十米，其間還遍布硬質(zhì)夾層，振沉精度極難掌握。
基礎(chǔ)不牢，地動(dòng)山搖。針對(duì)這一工況，團(tuán)隊(duì)先研發(fā)出鋼圓筒基礎(chǔ)預(yù)處理技術(shù)，“攪拌機(jī)”一樣的專用船舶深入砂層，注入泥漿、將其軟化，讓鋼圓筒的沉放如同插入平整的“豆腐”。他們還探索出新型測(cè)量定位系統(tǒng)，為鋼圓筒振沉裝上“眼睛”，實(shí)現(xiàn)了振沉正位率100%。
2017年5月1日，西人工島首個(gè)鋼圓筒振沉成功；同年9月18日，最后一個(gè)鋼圓筒振沉完成。新技術(shù)“復(fù)刻”57次后，僅僅4個(gè)多月，伶仃洋上就“冒出”一座巨大的人工島，深中通道落下全線“第一子”。
工程創(chuàng)新——
把“問(wèn)號(hào)”變成“感嘆號(hào)”
駛離西人工島，穿過(guò)寬闊的洞口一路向東，便隨深中隧道一起“潛入”數(shù)十米深的海底，雙向八車道筆直平坦、亮如白晝。很難想象，這是一段由幾十個(gè)約8萬(wàn)噸重的鋼殼混凝土沉管首尾相接而成的浩大工程。
巨大沉管怎么造，是亟待解決的問(wèn)題。2019年6月，珠海桂山島上，經(jīng)過(guò)10個(gè)月的全面升級(jí)改造，曾承接港珠澳大橋隧道沉管建造的中交四航局沉管預(yù)制工廠再度啟用。智慧工廠內(nèi)，智能澆筑系統(tǒng)、鋼殼管節(jié)移動(dòng)系統(tǒng)協(xié)同配合，不僅順利完成了23節(jié)沉管的快速預(yù)制和移運(yùn)，還收獲了11項(xiàng)發(fā)明專利。
將造好的沉管浮運(yùn)到位，是整個(gè)項(xiàng)目的重中之重。“與港珠澳大橋相比，深中通道沉管隧道結(jié)構(gòu)新、尺寸寬、運(yùn)距長(zhǎng)，已有裝備無(wú)法滿足施工要求，必須制造出一艘功能更強(qiáng)大的沉管施工專用船。”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)說(shuō)。
面對(duì)50公里的超長(zhǎng)距離浮運(yùn)難題，半年對(duì)比分析、多場(chǎng)“頭腦風(fēng)暴”，讓安裝船自帶動(dòng)力的設(shè)想浮出水面。歷經(jīng)3年方案細(xì)化、建造、調(diào)試，2019年6月，世界首艘浮運(yùn)安裝一體船“一航津安1”出塢。這是一艘自重達(dá)2萬(wàn)噸的超大型船舶，不僅擁有自航能力、浮運(yùn)效率提升3倍以上，還配備了沉管沉放姿態(tài)控制系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)水下50米的沉管精準(zhǔn)沉放。
“第一次看到這個(gè)龐然大物時(shí)，我們心里都在打鼓：到底行不行？”寧進(jìn)進(jìn)記憶猶新。
是騾子是馬，拉出來(lái)遛遛。于是，一年的演練開始了。茫茫外海上，10級(jí)大風(fēng)扛過(guò)去了，超過(guò)兩米的浪試過(guò)了，10個(gè)月5次的空載演練熬過(guò)去了，建設(shè)者心里的“問(wèn)號(hào)”終于被慢慢“拉直”。
“月考”“模擬考”都合格后，2020年6月，正式“大考”終于到來(lái)——將首節(jié)沉管安放至大海深處的預(yù)定位置。
伶仃洋上，8萬(wàn)噸重的一節(jié)沉管，從牛頭島槽塢中拖出，與2萬(wàn)噸重的一體船合二為一。經(jīng)過(guò)7次航道轉(zhuǎn)換，克服淺水區(qū)航道擱淺、回淤?gòu)?qiáng)度大等挑戰(zhàn)，最終抵達(dá)安裝點(diǎn)位。
“為了提高管節(jié)在水下40米的對(duì)接精度，我們首次將北斗系統(tǒng)引入沉管對(duì)接，實(shí)現(xiàn)水下沉管安裝無(wú)人化。”寧進(jìn)進(jìn)說(shuō)，在港珠澳大橋建設(shè)期間，海底隧道沉管浮運(yùn)12公里需花費(fèi)12小時(shí)，而深中通道由于有了“一航津安1”的加持，50公里的沉管浮運(yùn)距離僅用時(shí)10小時(shí)左右。
從首節(jié)沉管“首秀”，到2023年6月最后一節(jié)沉管安裝成功，3年間，寧進(jìn)進(jìn)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不斷優(yōu)化操作方法和施工步驟，對(duì)接精度從厘米級(jí)縮小到毫米級(jí)，把一節(jié)節(jié)沉管在海底指定位置安穩(wěn)沉放。“這是我們夢(mèng)寐以求的100分，到此所有的‘問(wèn)號(hào)’都變成了大大的‘感嘆號(hào)’！”
裝備創(chuàng)新——
“劃”出伶仃洋上“天際線”
在西人工島駐足西望，深中大橋已成為伶仃洋上一道亮麗的“天際線”。
“劃”出這條線并不容易。“深中大橋包含兩座高270米的主塔，為保證通航能力，通航凈高達(dá)76.5米，為世界最高。”中交二航局深中通道項(xiàng)目常務(wù)副總工程師曾煒說(shuō)，在臺(tái)風(fēng)頻發(fā)的復(fù)雜海洋環(huán)境中安全高效地建設(shè)主塔，挑戰(zhàn)不小。
經(jīng)過(guò)多次考察、研討，研發(fā)人員于2018年10月設(shè)計(jì)了一體化智能筑塔機(jī)的建設(shè)方案。
“研發(fā)一種集鋼筋部品加工與安裝、混凝土布料、養(yǎng)護(hù)與監(jiān)控于一體的可移動(dòng)設(shè)備，相當(dāng)于在高空建一座‘豎向移動(dòng)工廠’。”曾煒解釋道。
從研發(fā)、加工制造到拼裝成型，歷時(shí)近一年半，我國(guó)首臺(tái)一體化智能筑塔機(jī)順利落成投用。“有了這臺(tái)筑塔‘神器’，深中大橋塔柱施工速度從每天0.6米提升至1.2米，所需高空操作人員從15名減少至6名。”曾煒說(shuō)，更重要的是，其智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)還能使混凝土達(dá)到工廠內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)護(hù)條件，實(shí)現(xiàn)外表無(wú)收縮裂紋。
采用超長(zhǎng)索股無(wú)人跟隨架設(shè)技術(shù)，確保主纜架設(shè)“穩(wěn)準(zhǔn)快”；研發(fā)鋼筋網(wǎng)片柔性制作生產(chǎn)線，提升塔柱建造速度……一項(xiàng)項(xiàng)新技術(shù)、新工藝，助力深中大橋穩(wěn)穩(wěn)矗立于廣闊海面。
如今，深中通道已通車數(shù)月，深中大橋如臥波長(zhǎng)虹，擎起伶仃洋制高點(diǎn)。“我們共同造就了超級(jí)工程，超級(jí)工程也讓我們擁有了人生的高光時(shí)刻。”17年建橋生涯，這是曾煒參與建造的第八座大橋，“奮斗無(wú)止境，深中大橋?qū)ξ襾?lái)說(shuō)，不是結(jié)束，而是新的開始！”
“回望深中通道的創(chuàng)新歷程，每一步都是在懷疑中證明、在探索中前進(jìn)。”寧進(jìn)進(jìn)感慨，深中通道培養(yǎng)的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、研發(fā)的先進(jìn)裝備、積累的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，將助力中國(guó)建造闊步邁向高質(zhì)量發(fā)展。
