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深中通道观察③ | 创多项“世界之最”,见证中国基建实力

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online_member 发表于 2024-7-5 21:09:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
伶仃洋上,再现“通途”。

6月底,世界级跨海集群工程——深中通道将实现全线通车。

这座“超级工程”位于粤港澳大湾区核心战略区域,北距虎门大桥30km,南距港珠澳大桥38km,连接广东自贸区三大片区、沟通珠三角“深莞惠”与“珠中江”两大功能组团,使得珠江口东西两岸进入“半小时生活圈”。

历经20余载,深中通道的建设凝聚着无数人的智慧与汗水,常人更是无法想象其中困难。

深中通道观察③ | 创多项“世界之最”,见证中国基建实力793 / 作者:春意盎然2016 / 帖子ID:127656


深中通道。

01

靴子落地

深中通道的构想始于1998年。

上世纪90年代,中山与深圳两地的交通连接主要依靠水路。如果深中两地人民非要走陆路,那就要北上绕道广州,绕行虎门大桥、虎门轮渡,更是舟车劳顿。因此,在整个珠江口下游地区约65公里内,建设一条直连通道的想法便在珠江两岸人民心中生了根。

四年后,构想开始写在纸上。2002年,广东省计划委员会委托启动“深圳至珠海过江隧道”方案的研究工作。

事不遂愿。历时14年,深中通道的建设计划相继因港珠澳大桥和深茂铁路等各种因素搁浅。

但是,各界的呼声并没有停下。各级政府也意识到,由于跨珠江口的公路通道大多集中在中上游,均为广州与东莞之间的连接通道,而在珠江下游区域,港珠澳大桥则主要连接香港与珠海和澳门,受跨界口岸和车辆管制政策影响,无法承担珠江口东西两岸的交通功能。

为了推动深中通道立项,工程师们系统、高效、有序组织完成了世界级超大型跨海集群工程深中通道项目的工可编制、52项专题论证、29个过江通道方案比选、19个通航专题研究及各项审批工作......

2015年12月,深中通道项目终获国家发展改革委批复,明确深中通道起自广州至深圳沿江高速公路机场互通,向西跨越珠江口,在中山马鞍岛登陆,包括东西两座人工岛、一座沉管隧道和伶仃洋航道大桥。

至此,这条备受关注的重要通道终于现出了明晰的轮廓。

2016年1月,深中通道管理中心正式挂牌成立。同年12月底,深中通道西人工岛围堰工程开工,深中通道主体工程正式进入施工建设阶段。

时至今年6月下旬,深中通道终于落成,深圳到中山的直线车程将从两个小时缩短至30分钟以内。业内人士分析,深中通道有助于缩小珠江两岸发展差距,能推动珠江东西两岸融合发展,有助于构建循环畅通大湾区。

深中通道观察③ | 创多项“世界之最”,见证中国基建实力743 / 作者:春意盎然2016 / 帖子ID:127656


深中通道。

02

建设之难

建设“超级工程”,并非易事。

目前,国内外仅有美国切萨皮克跨海工程、厄勒海峡跨海工程、韩国巨济-釜山连岛工程、港珠澳大桥跨海工程等跨海交通集群工程。与它们相比,深中通道是目前世界上综合技术难度最大的跨海集群工程。

深中通道海底沉管隧道6.8公里,是世界上建设规模最大的沉管隧道,也是我国首例钢壳混凝土沉管隧道;深中大桥为三跨全漂浮体系悬索桥,主跨跨径为1666米,主塔高270米,桥面高达90米,为世界最高跨海悬索桥。

“世界之最”意味着对技术、装备、管理要求更高,且并无太多可直接参考的案例。

从地图上看,深中通道位于内伶仃洋海域,内伶仃洋海域的潮流属于不规则半日潮类型,气候属于典型亚热带海洋性季风气候,强风、地震、潮汐等自然灾害频发。以强风为例,伶仃洋海域每年超过6级以上风速的时间接近200天。

据了解,强风吹来时,会在桥面附近形成漩涡,形成周期性向上向下的吸拉波动。当波动的频率和桥自身频率重合时,就会产生共振,桥便如同秋千般激荡起来。这对深中通道大桥主梁抗风性能提出了极高的要求,对主桥及沉管浮运沉放施工带来了巨大挑战。

其次,伶仃洋海域的外海高温高湿高盐环境影响着悬索桥主缆的耐久性、大交通量高货车比例条件下正交异性钢桥面板疲劳耐久性等。同时,深中通道沉管隧道隧址区地质条件复杂,存在着挖砂坑范围大、基槽回淤强度高、粉砂层地震液化、风化层软硬不均等诸多不利因素。

再次,深中通道起点位于深圳机场南侧,航空限高决定了项目东侧只能采用隧道方案,同时也对深中大桥桥塔高度以及投入到附近区域的施工装备高度提出了限制性要求;同时,矾石航道、伶仃西航道是珠江口的出海主航道,通航等级高,是世界最繁忙航道之一,这就决定了跨(穿)越航道的桥梁净高及隧道埋深,且通航安全管理问题突出。

冲破山水阻隔,难不住建设者。业内人士介绍,深中通道工程的方案比选、通航安全影响论证工作被认为是我国交通行业最深入、最彻底的一次。

03

技术领先

深中通道自构想之初便在打造世界一流可持续跨海通道工程,创珠江口百年门户工程。通过工程师团队的努力和技术创新,深中通道已经取得了令人瞩目的进展,在工程技术、建设管理等领域填补了诸多“中国空白”乃至“世界空白”,推动中国基础设施建设走上“智”造之路。

为了适应深中通道超宽、深埋、变宽、大回淤技术特点及建设条件,工程师团队在国内首次创新提出了钢壳混凝土沉管隧道新型结构形式。据了解,该结构是国内首次采用、国际首次大规模应用,国内全产业链都没有相应工程经验,没有成熟的设计规范、施工经验、质量验评标准、检测手段和方法等。

一切皆从零开始。工程师团队从2015年开始,牵头组织20余家科研机构“产学研用”结合,历经4年科技攻关,开展了近千组模型试验,建立了钢壳混凝土沉管隧道计算理论、设计方法,创新了材料和工艺,研发了全新的装备,成功攻克了项目乃至行业“卡脖子”技术难题,形成了具有自主知识产权的钢壳混凝土沉管隧道建设成套技术和中国标准,填补了国内全产业链空白。

如何抗住伶仃洋海域强风影响?工程师们历经3年,通过上百次试验,成功研发了新型组合气动控制技术,攻克了台风频发区超大跨整体钢箱梁悬索桥灾变控制技术难题,在世界上首次将国际公认的超大跨整体钢箱梁悬索桥颤振临界风速从不到70米/秒提高至88米/秒,一举打破了国外权威的论断。

放眼未来,针对世界首条双向8车道超宽沉管隧道和水下枢纽互通组合的行车安全性和防灾救援难题,且无现成规范及类似工程经验,工程师们创新性采用8自由度驾驶模拟器优化平纵线形,创新“主洞顶部横向联络排烟道+中间管廊纵向通风的分段纵向排烟方案”,有效解决行车安全和排烟难题。

今年4月,深中通道桥梁工程高分通过了荷载试验,并获得了有桥梁界“诺贝尔奖”美誉、国际桥梁大会授予的“乔治·理查德森奖”。相关研究成果“特大型桥梁风-浪-流耦合作用研究”获得中国公路学会科学技术特等奖。

每个时代都有代表性的超级工程,这些超级工程也成为了时代的标志性符号。在珠江口这个世界最繁忙的海域,能够修建起这样的通道,跟我们国家综合国力提升以及交通行业的创新能力提升是密不可分的。

策划:陈文定 谢江涛

执行策划:赵勇

统筹:高春明

采写:奥一新闻记者 杨志建 卢若情 林诗妍
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