2023年6月11日8時，世界最長最寬鋼殼混凝土沉管隧道——深中通道海底隧道最終接頭順利推出，貫通測量結(jié)果表明，實現(xiàn)了與東側(cè)E24管節(jié)精準(zhǔn)對接。距離2018年4月海底隧道沉管鋼殼試驗段開工，整整5年后，這座“海底長城”終于合龍，深圳和中山兩市在伶仃洋海底實現(xiàn)“牽手”。

深中通道沉管隧道最終接頭正進(jìn)行水下對接（攝影：李一）

“深中通道海底隧道順利合龍，為打造環(huán)珠江口100公里‘黃金內(nèi)灣’提速。當(dāng)前，廣東交通集團(tuán)正協(xié)同各方，全力以赴推進(jìn)深中通道建設(shè)，為進(jìn)一步提高粵港澳大灣區(qū)的‘硬聯(lián)通’和‘軟聯(lián)通’水平，為新征程上廣東推進(jìn)中國式現(xiàn)化代建設(shè)貢獻(xiàn)交通力量。”廣東交通集團(tuán)黨委書記、董事長鄧小華表示。

海底繡花：高質(zhì)量打造舒適基床

海底沉管隧道工程共分為三大關(guān)鍵技術(shù)：基礎(chǔ)處理、管節(jié)浮運安裝及接頭處理。其中，基礎(chǔ)處理包括基槽開挖、軟基處理及基床整平。基礎(chǔ)處理的要求極高，海底20-40米深處基槽開挖精度、碎石整平精度均要求達(dá)到亞米級，堪稱“海底繡花”。深中通道項目創(chuàng)新海相深厚淤泥層“大直徑深層水泥攪拌樁+塊石振密”復(fù)合地基處理新技術(shù)，軟土地基沉降控制在48毫米以內(nèi)，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

隧道基槽開挖是沉管管節(jié)安裝的第一道工序。負(fù)責(zé)沉管隧道基槽開挖的中交廣航局深中通道項目部常務(wù)副經(jīng)理楊景鵬介紹，自2019年起至今，共完成了3500萬立方米的疏浚作業(yè)，完成了約26.5萬立方米的海底礁石破除。挖出來的泥沙，可以裝滿14000個國際標(biāo)準(zhǔn)游泳池。深中通道海底隧道位于珠江口，水文泥沙復(fù)雜、基槽回淤強(qiáng)度大，本次E23管節(jié)及最終接頭隧址清淤要求更高，龍口區(qū)清淤操作空間被壓縮至長167米、寬46米的范圍內(nèi)。楊景鵬說：“該區(qū)域內(nèi)不到半年就回淤高達(dá)1.88萬立方米，在基床上形成類似‘漿糊’的板結(jié)沉積物。我們應(yīng)用‘深海吸塵器’——專用清淤船，開展精準(zhǔn)定點清淤6000余次，用14天完成清淤任務(wù)。”

專用清淤船正在進(jìn)行隧道基槽開挖（攝影：曾慶浩）

深中通道專門研發(fā)的“一航津平2”是當(dāng)前世界上最先進(jìn)的沉管隧道基槽碎石整平船，在完成基槽清淤、深層水泥攪拌樁、塊石拋填后，基槽碎石整平船在其上方均勻鋪設(shè)1米厚的碎石層。中交一航局深中通道項目部常務(wù)副總工程師寧進(jìn)進(jìn)說：“碎石整平船就是一臺水下‘3D打印機(jī)’，鋪設(shè)碎石的方式與‘3D打印’相同，鋪設(shè)完成后，碎石層的平整度可以控制在正負(fù)4厘米內(nèi)，為沉管管節(jié)及最終接頭鋪上一層舒適的床墊。”

當(dāng)前世界上最先進(jìn)的沉管隧道基槽碎石整平船“一航津平2”（攝影：董永賀）

鋼鐵長城：智能制造鑄就鋼鐵身軀

深中通道海底隧道長約6.8公里，總用鋼量約32萬噸，是國家體育場“鳥巢”用鋼量的3倍。其中鋼殼混凝土沉管隧道長約5公里，分為32個管節(jié)（26個標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)、6個非標(biāo)管節(jié)）和1個最終接頭，標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長165米、寬46米、高10.6米，立起來就是一幢55層的大樓。

據(jù)了解，平均每節(jié)沉管的用鋼量約1萬噸，焊縫長度超過270公里，最厚的鋼板達(dá)到40毫米。按照施工計劃，必須要達(dá)到每月出廠一節(jié)鋼殼的速度，才能滿足項目建設(shè)需要。為此，深中通道打造了國內(nèi)首條大型鋼結(jié)構(gòu)“智能制造四線一系統(tǒng)”，并分別在廣船國際和黃埔文沖船廠進(jìn)行應(yīng)用。“我們在國內(nèi)首次實現(xiàn)了大型鋼結(jié)構(gòu)塊體智能焊接及智能噴涂，極大提高了焊接的質(zhì)量和速度。”深中通道管理中心總工辦主任劉健說。

鋼殼制造完成后，由中交四航局桂山島沉管預(yù)制廠負(fù)責(zé)23個管節(jié)的預(yù)制，保利長大黃埔文沖龍穴島沉管預(yù)制廠負(fù)責(zé)9個管節(jié)的預(yù)制，兩處均采用智能澆筑系統(tǒng)進(jìn)行自密實混凝土的澆筑。“經(jīng)過三年多的平行研究，進(jìn)行了上百組模型試驗，我們研制出了高穩(wěn)健、高流動性的自密實混凝土。同時，我們研發(fā)出了具備自動尋孔、自動行走、自動控制澆筑速度的智能澆筑裝備及系統(tǒng)，極大提升了澆筑質(zhì)量和速度。”中交四航局深中通道項目部生產(chǎn)副經(jīng)理羅兵說。據(jù)了解，深中通道鋼殼沉管管節(jié)共澆筑了近90萬立方米的自密實混凝土，檢測表明，混凝土填充密實性達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

護(hù)航浮運：海事打造四級聯(lián)動聯(lián)防體系

深中通道最后一節(jié)沉管（E23管節(jié)）及最終接頭長約165.7米，總重量約8萬噸，自珠海牛頭島出塢到隧址沉放安裝位置，需航經(jīng)50公里，跨越珠江口多條航道，航行距離長且大轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)換航道，浮運風(fēng)險大，通航安全難度系數(shù)高。

為保障浮運安全，廣東海事局堅持“每一節(jié)都是第一節(jié)”的工作理念，成立E23管節(jié)及最終接頭水上交通安全保障總指揮部，組織召開總決策會，編制《深中通道項目S09合同段沉管浮運安裝水上交通安全保障工作手冊》，全面落實協(xié)調(diào)及應(yīng)急保障、施工及通航指揮等工作，緊盯不放、嚴(yán)防死守，把各項風(fēng)險系數(shù)降到最低。

廣東海事局準(zhǔn)確把握調(diào)查研究的要訣，提前調(diào)研走訪相關(guān)單位征集浮運通航保障意見，參加風(fēng)險評估咨詢會、提出通航安全專業(yè)意見，提前發(fā)布施工預(yù)告、航行通告，發(fā)放線路圖。同時，進(jìn)一步健全溝通及應(yīng)急反應(yīng)機(jī)制，做好港口碼頭、高速客船等相關(guān)航運企業(yè)的宣傳宣貫，派出專人跟進(jìn)并協(xié)調(diào)解決通航問題，積極營造和諧的水上交通安全環(huán)境，仔細(xì)核對并認(rèn)真落實浮運航路沿線現(xiàn)場、風(fēng)險隱患排查等47項工作任務(wù)，明確各航道在各時間段的管控措施。

沉管浮運期間，廣東海事局打造浮運安裝一體船“一航津安1”、共享信息中心、海事VTS專臺及海事現(xiàn)場交通組織的四級聯(lián)動聯(lián)防，全覆蓋、全方位保證通航環(huán)境安全有序。本次浮運，廣東海事局共出動船艇5艘，執(zhí)法人員75人次，引導(dǎo)攔截船舶30艘次，累計播發(fā)航行警告和實時航行安全信息300余條，發(fā)放宣傳宣貫圖600余份。“一航津安1”攜帶著E23管節(jié)及最終接頭，于6月9日凌晨2時30分順利抵達(dá)預(yù)定水域的系泊點，開始后續(xù)作業(yè)。

廣東海事局深中辦副主任高國輝表示，“最后一節(jié)沉管帶最終接頭成功安裝后，深中通道建設(shè)仍將繼續(xù)，我們守護(hù)水上交通安全的任務(wù)還在路上。我們將繼續(xù)義無反顧地奮戰(zhàn)在項目一線，為‘交通強(qiáng)國’‘海洋強(qiáng)國’建設(shè)貢獻(xiàn)海事力量。”

6月11日，深中通道最終接頭實現(xiàn)了與E24管節(jié)的精準(zhǔn)對接。據(jù)悉，深中通道沉管隧道采用的整體預(yù)制水下管內(nèi)推出式最終接頭，是世界首創(chuàng)的全新結(jié)構(gòu)裝置，將最終接頭與最后一節(jié)沉管（E23）一同制造，推出段放置在管節(jié)對接端的擴(kuò)大端內(nèi)，與最后一節(jié)沉管一并浮運沉放，待最后管節(jié)標(biāo)準(zhǔn)段與已安裝管節(jié)完成對接并確認(rèn)姿態(tài)合適后，推出段就像一個巨型的抽屜內(nèi)盒（長5.1*寬46*高9.75米，重1600噸），利用千斤頂將推出段(抽屜)從一側(cè)推出，與E24管節(jié)的端鋼殼完成對接。深中通道管理中心總工程師宋神友介紹：“這種接頭具有安全性好、施工快速、不需要大型裝備、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點。創(chuàng)新采用這種新接頭形式的出發(fā)點和目的，是我們希望在外海沉管隧道建造中，形成更加安全、更加高效、更加精準(zhǔn)的對接，同時在世界沉管隧道施工領(lǐng)域中實現(xiàn)新的突破，擴(kuò)大我國在該領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢。”

這個世界首創(chuàng)的集成裝置，由中交公路規(guī)劃設(shè)計院負(fù)責(zé)設(shè)計，其制造難度非同一般。設(shè)計負(fù)責(zé)人徐國平說：“在最終接頭的狹小空間內(nèi)，一共集成了11套專用設(shè)備和系統(tǒng)，基本都是定制的，比如行程達(dá)到近3米的液壓千斤頂。”由于是首次設(shè)計制造，建造團(tuán)隊需攻堅克難并持續(xù)優(yōu)化設(shè)計與建造方案。廣船國際深中通道項目GK01標(biāo)項目部常務(wù)副經(jīng)理鄧凱說：“最終接頭用鋼量僅2000噸，為保障其制造精度，我們制造它就用了9個月。”

深中通道管理中心總工程師宋神友介紹：“為了實現(xiàn)最終接頭的精準(zhǔn)對接合龍，我們主要做了三方面的工作，一是在最終接頭實施之前，通過精益求精地沉放、對接調(diào)節(jié)控制及基于北斗測量控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了15個管節(jié)毫米級的平面安裝精度；二是研發(fā)了深水水下測控系統(tǒng)，通過‘雙目攝影+拉線法’雙測量系統(tǒng)，實現(xiàn)5毫米以內(nèi)的測控精度，準(zhǔn)確掌握推出段與E24端鋼殼的相關(guān)空間姿態(tài)；三是新型最終接頭推出系統(tǒng)方面，我們研發(fā)了千斤頂同步位移控制系統(tǒng)，能實現(xiàn)推出過程平面精度在2.5毫米以內(nèi)。通過以上三方面的工作實現(xiàn)了合龍段高精度推出對接。”

深中通道是國家高速公路網(wǎng)G2518跨珠江口的重要組成部分，也是粵港澳大灣區(qū)核心交通樞紐工程。此前，深中通道海底隧道已由東西兩側(cè)往中間依次沉放對接了31個管節(jié)。6月8日開始最后一個管節(jié)（E23）及最終接頭的整體浮運安裝，至今日完成最終接頭推出對接，共用時近70個小時，一舉實現(xiàn)關(guān)鍵控制性工程突破，為深中通道沖刺2024年通車目標(biāo)邁出重要一步。

作為交通運輸部首批平安百年品質(zhì)工程創(chuàng)建示范項目，深中通道研發(fā)了沉管浮運安裝一體船等多項世界首創(chuàng)裝備與系統(tǒng)，開發(fā)了鋼殼-混凝土沉管隧道設(shè)計理論及合理構(gòu)造等多項國際領(lǐng)先技術(shù)，實現(xiàn)了深水條件下沉管隧道15個管節(jié)毫米級安裝、鋼殼自密實混凝土脫空檢測合格率100%、伶仃洋大橋線形控制精度較規(guī)范要求提高了3倍等突出成效，將形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的跨海集群工程設(shè)計施工成套技術(shù)，引領(lǐng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，進(jìn)一步鞏固我國在跨海集群工程領(lǐng)域的領(lǐng)先水平。