【深中通道建设故事】伶仃洋上现“鲲鹏”

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”之伶仃洋上现“鲲鹏”。

夏日清晨,从中山向深圳方向俯瞰伶仃。一座气势恢宏的跨海大桥蜿蜒于波光粼粼的海面之上,“巨龙”的尽头是一只振翅欲飞的“鲲鹏”。这就是深中通道西人工岛,13.7万平方米的岛面,相当于19座标准足球场。

难以想象的是,7年前,这里还是一片汪洋。

2017年2月1日,正月初五,大多数人还沉浸在新春的欢愉中。中交一航局深中通道项目部的会议室里,却是灯火通明、争执不断。不时传来的炮仗与烟花,也未能缓解这里的紧张气氛。

争议的主题,是如何在茫茫外海快速建成一座人工岛。

在港珠澳大桥建设时期,中交一航局团队就摒弃了传统的“围堤吹填”筑岛工艺,在世界范围内首创了“大直径钢圆筒快速成岛技术”,创下东西两个人工岛“当年动工、当年成岛”的世界施工纪录。

然而,同在伶仃洋筑岛,深中通道西人工岛建设情况却大有不同:施工水域基槽挖泥作业区域狭窄,挖泥精度控制难度大;基槽回填抛砂位置和平整度控制难度大;钢圆筒制作精度要求高,运输难度。

为了快速成岛,项目团队进行了数次研专题论证。他们一改“大咧豪爽”的形象,变得“斤斤计较”,经常把会场变成争论的“战场”。

深中通道西人工岛所处海域,出产大量优质工程用砂。长年大规模开采,导致原本层次分明的地层出现大量不规则夹砂层,导致土质软硬不一,轻者影响振沉施工精度,重者会造成钢圆筒变形,贸然施工必定会承受无法预估的风险。

为了摸清施工海域真实地貌,项目团队将每个钢圆筒附近设置的勘探点增加到4个,实现筒壁下方地层全覆盖式勘探。

2017年2月15日,夹砂层的神秘面纱终于被揭开。勘探数据显示,施工海域硬质砂层零散地分布于泥面以下且深浅不一,导致钢圆筒无法依靠筒身自重自沉穿透,即便加上十二锤联动锤组施打的振沉力,也无法顺利穿过硬质夹砂层。

怎么办?

一筹莫展之时,时任中交一航局副总经理、总工程师李一勇提出了新思路:虽然是处理海底地层,那么能否参考陆上地基处理工艺呢?软基加固采用的DCM技术,能够通过注入水泥并搅拌加固深层地基。逆向思考,改为注入泥浆搅拌,能不能让地质变软?

一个月的充足准备后,中交一航局团队开始了地质软化DSM工艺试验。DSM 船将3根带有搅拌钻头的钢管,沿着圆筒壁深入砂层,注入泥浆作为砂“润滑剂”并进行搅拌,将不均匀地质磨成平整的“豆腐”,使其更加柔软,让钢圆筒更容易穿透。监测结果显示,处理后的地质条件满足施工需求且始终保持稳定。

除了复杂的地质,珠江口繁忙的航道和台风频发的气候,也为快速成岛造成不利影响。项目团队经过反复研讨,结合港珠澳大桥建设经验,进一步创新提出了全新的大型深插式钢圆筒围岛方案。具体而言,就是把直径更大、筒身更高、分量更重的深插式钢圆筒打设入海,形成止水围护结构,快速形成岛体。

经测算,西人工岛共需振沉57个直径28米、筒身高35至40米、最重达650吨的大直径钢圆筒,以及116片副格钢弧板。巨型钢圆筒的使用,不仅能够增强成岛稳定性,还能减少挖泥量,降低对海洋生态的影响。

5月1日,在多家媒体见证下,4000吨起重船“一航津泰”缓缓吊起西人工岛首个钢圆筒,并将其送至指定位置。随着“振沉开始”的指令,全球最大十二锤联动液压振动锤组同时发力,声若鼎、势如虹,洋面倏地沸腾起来。3个多小时后,首个钢圆筒在极高精度下被振沉到指定标高。

成功振沉首个钢圆筒后,为提升施工效率,项目团队对振沉流程进行反复推演。钢圆筒从预制、运输到振沉,需要近7天的周期,其中预制、运输所用时间无法压缩,只能从提升钢圆筒振沉效率入手。在振沉班组的通力协作下,驻位、移船、振沉等流程不断得到优化,振沉速度持续攀升,一度创下“一天振沉4筒”的纪录。

随后的几个月里,这项技术先后“复刻”了57次。2017年9月18日,全部57个钢圆筒振沉完毕;9月23日,全部116片副格振沉完成。至此,西人工岛主体结构基本成型。15级强台风“天鸽”过境,钢圆筒围堰结构也未发生任何变化,岿然屹立海中。

“每一个都是第一个”“每一次都是第一次”,中交一航局团队仅用141天便在茫茫伶仃建成西人工岛,较计划工期提前了1年半,再次刷新了快速成岛的世界纪录。业主称赞:“不愧是从港珠澳走出来的队伍!”

一只“海上鲲鹏”就此跃然海面,奋翅鼓翼,遨游伶仃。(本网记者)

责任编辑:刘亮亮

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