【深中通道建设故事】为岛隧工程施工提供新的中国方案

鲁网7月2日讯2024年6月30日，集“隧、岛、桥、水下互通”于一体的世界级跨海集群工程——深中通道正式通车试运营。自此，珠江口两岸的“深莞惠”和“珠中江”两大城市群迎来首条直连通道，粤港澳大湾区“1小时交通圈”成为现实。深中通道全长24公里，设计时速100公里，中交一航局全面参与了“隧、岛、桥”等核心工程施工，创造出许多动人心魄的建设故事。

今天，让我们倾听“深中通道建设故事”之为岛隧工程施工提供新的中国方案。

伶仃洋上，低纬度的冬季格外响晴，厚厚的积云在天边织成连绵起伏的山丘。极目远眺，国家重大工程深中通道在云影间卧波长虹。2024年6月30日，这项集“隧、岛、桥、水下互通”于一体的世界级跨海集群工程攻克了全部技术难题，正式建成通车，形成了完备的核心人才、核心设备、核心技术优势，巩固了我国在世界跨海通道施工领域的领先地位，引领了行业新的潮流。

快速成岛，打造大湾区新地标

茫茫大海，如何起笔？

作为海上大跨径桥梁与双向8车道海底沉管隧道的重要过渡，西人工岛是全线先行工程。西人工岛长625米，最宽处456米，海面以上岛体面积达13.7万平方米，相当于19个标准足球场，形似一只巨大的“海上鲲鹏”。

要在地质气象条件复杂的珠江口，凭空建造出如此大体量的陆域，并达到百年使用寿命，建设难度前所未有。

“珠江口水下软土层厚达几十米，筑岛就像在豆腐上盖房子。”中交一航局深中通道项目部副总工程师郑伟涛介绍。在借鉴港珠澳大桥建设经验基础上，团队提出了全新的大型深插式钢圆筒快速成岛工艺，采用的直径28米、最高40米的钢圆筒创世界施工领域之最。

然而，众人还是低估了地质的复杂性。除了软泥，施工区域水下普遍分布硬质夹层，就像一盘散沙里错落分布不同质地的石子，钢圆筒振沉精度极难掌控。

基础不牢，地动山摇。针对这一工况，中交一航局研发了钢圆筒基础DSM预处理核心技术，通过专用船舶，像搅拌机一样深入砂层，边搅拌边注入泥浆，降低硬质土地层强度，让钢圆筒施工区域的土质密度平均，使钢圆筒工艺适用于软硬不均的地质条件。

一切准备就绪，巨大的机械轰鸣声回荡在浩瀚的伶仃洋上。4000吨起重船“一航津泰”将钢圆筒稳稳吊至预设位置。在十二锤联动锤组的紧密配合下，首个钢圆筒被稳稳振沉至海中。

2017年5月1日，西人工岛首个钢圆筒顺利振沉，深中通道有了正式的起点！同年9月18日，最后一个钢圆筒振沉完成，“海上鲲鹏”跃然水上。中交一航局团队仅用141天就在茫茫外海建成一座巨大的人工岛，创造了快速成岛的世界纪录。

智造重器，提供海隧中国方案

深中通道为世界首例双向8车道钢壳混凝土沉管隧道，由32节航母般大小的沉管连接而成，也是世界最宽的钢壳沉管隧道。面对钢壳结构新形式、尺寸超宽、浮运距离超长、航道封航时间长等诸多新难题，原有装备无法满足施工要求。研发新的方案和装备，成为必由之路。

西人工岛不远处，世界首制沉管运安一体船“一航津安1”静卧在浮光之上。一体船为世界首创，无母型船参考，由一航局历时3年自主研发建造。该船采用双体船型设计，船长190.4米，宽75米，甲板面积相当于两个足球场，具备“功能一体、船管一体、结构一体、动力一体”，是海底隧道施工领域划时代的技术进步。

2023年6月8日上午10时，骤雨初歇，伶仃洋上碧空如洗，一体船拖带E23管节及最终接头正式启航，开启最后一次“深中之旅”。自2020年6月17日首节沉管对接以来，团队已有了22节沉管的施工经验，但E23管节内置最终接头，结构特殊，大家仍丝毫不敢掉以轻心。

“由于异形管节头重脚轻，管节起浮及沉放前压载调平难度大，航速限制更加严格，占用社会航道时间比之前变长，不确定因素增加；浮运航道线路复杂，其中新建连接航道最小宽度仅200米、转弯半径仅350米，穿越期间需要连续转向，船管浮运难度高、施工风险高。”中交一航局深中通道项目部常务副总工程师宁进进望着航道周围停泊等待的货船说。

除了借助自主研发的动态信号采集信息系统实时监测船管受力情况，团队还会根据实况开启一体船的DP动力定位系统，进入“自动驾驶”模式，严格按照设定航线行驶。

9日下午2时30分，经过50公里浮运，准备就绪的E23管节开始沉放。不同于以往，E23安装位置介于E22与E24两节沉管之间，有效宽度不足2米。在空间受限条件下进行沉放，管节姿态控制难度极大，甚至存在碰撞风险。

10日上午8时，在北斗定位系统指引下，一体船通过测量塔数据实时计算沉管三维动态，指导E23管节精准对接。但此刻，施工团队仍不敢松懈丝毫，推出最终接头、实现沉管隧道合龙的大戏，正紧锣密鼓开演。

E23管节完成对接后，最终接头距E24管节仅1.9米。随着一声令下，千斤顶系统和压载水系统双管齐下，最终接头以每分钟5至10毫米的速度缓缓推进。

“对接端的橡胶止水带，类似保温杯和高压锅里的橡胶圈，是最终接头和E24管节严丝合缝对接、确保滴水不漏的关键。”中交一航局深中通道项目部工程技术部副部长王明说，“不到2米的距离，我们精雕细琢地‘走’了近10个小时。”

筑基铺路，3D打印深海通途

珠江口原为采砂区，经年累月的采砂活动，让这片水域地貌极不平整，海底表面淤泥含水量高达六成以上，极易回淤，叠加龙舟水等大径流影响，沉管安装阻碍重重。

“立即对E10管节基槽开展清淤！”2021年端午节前，潜水员例行对E10基槽进行探摸发现，水质浑浊，能见度为零，仿佛陷入泥潭里。宁进进一边看着回淤监测报告，一边紧急向前线发出指令。不好的预感在他的脑海里浮现，所有迹象都指向一个严重的问题——回淤。

紧急清淤后仅1天，E10管节基槽的回淤厚度又达到了空前的10米，超过3层楼高。“施工设计标准要求基槽回淤沉积物厚度小于10厘米，一旦超标，相当于沉管基床铺在了软泥上，巨大的沉管着床后，存在后期沉降位移的隐患。”中交一航局深中通道项目部整平分部技术主办暨政文解释道。

闻“汛”而动，集中清淤。首先在基床上抛石振密，铺出一条清爽平坦的“石板路”。为了更好纳淤，确保沉管毫米级对接，中交一航局为深中通道量身打造的世界最大、最先进自升式碎石铺设整平船“一航津平2”一马当先，在“石板路”上用碎石铺设出一条1米厚、形似地暖管道的“弓”字形地垄。

“地垄之间的洼地可以纳淤，使垄上不积淤，从而保证沉管接触面在同一高度上，确保了沉管的平稳着落和高精度对接。”中交一航局深中通道项目部抛石整平测量负责人陶振杰介绍，整平船具有水下“3D打印机”之称，在世界最大供料锁固回填船“一航津供1”配合下，单个船位碎石铺设整平范围达2500平方米，最快3至4天即可完成单个管节基床的铺设。项目团队通过精确控制作业进度，能够使基床铺设完成时间最大程度接近沉管安装时间，不给泥沙回淤留下“可乘之机”，确保沉管安装质量。

精益求精，持续刷新世界纪录

深中通道沉管隧道单个标准管节长165米、宽46米、高10.6米，重约8万吨，排水量相当于一艘中型航母。要在水下40米安装这些庞然大物，难度堪比“天宫”对接。更何况深中通道沉管隧道设计对接精度要求极高，在国内外现有标准上，提高了一个量级。

在港珠澳大桥沉管隧道建设时期，中交一航局团队曾多次因为GPS信号突然中断，出现施工被迫暂停的尴尬。再战伶仃洋，一航人决心另起炉灶。

开启漫漫攻关路。测量团队光试验就前前后后做了两个多月，从白天到黑夜，从陆地到海上，最终在自主研发的新型测控软件上实现了GPS和北斗两种信号的采集。经过对比，北斗系统在精度、稳定性和安全性等方面更有保证，且成本更低。

2020年8月27日，E3沉管在北斗定位系统的指引下缓缓沉放，与E2实现了精准对接。此后，在北斗的助力下，项目团队更是创造了连续7节沉管毫米级对接的世界纪录。

2023年6月10日20时左右，最终接头顶推作业正在进行。一切顺利进行时，潜水员突然反馈了一个令人揪心的情况：人工测量数据与测量系统提供数据存在一些出入。如果潜水员的数据是正确的，那么最终接头对接将会出现2厘米的误差，这与项目团队追求的毫米级对接存在巨大差距。

中交一航局深中通道项目部测管中心副主任锁旭宏，在追溯系统数据源并重新查验后，最终确定系统数据没有问题，“我对测控系统很有信心，不用调整，继续推出。”

11日凌晨2时，最终接头对接作业完成，误差小于10毫米。

锁旭宏的自信，源于水下双目摄像定位系统。这套系统就像人的眼睛一样镶嵌在最终接头上，可以实时提供最终接头推出过程中的三维姿态数据，并通过三维可视化界面，为海底对接提供更加可靠、更高精度的定位数据。

七年鏖战伶仃洋，一朝天堑变通途。如今，大湾区百姓翘首以盼的深中通道建成通车。从港珠澳大桥岛隧工程到大连湾海底隧道再到深中通道，中交一航局团队不断攻克技术高地，以星火燎原之势点燃了沉管隧道建设领域技术国产化的火炬，为世界跨海桥隧建设贡献了一个又一个“中国方案”和“中国标准”，将世界沉管产业链引入“国隧国造”时代。（本网记者）

责任编辑：刘亮亮

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