粵港澳大灣區(qū)，又一座超大型工程將跨越伶仃洋——
深中通道建設(shè)扎實(shí)推進(jìn)（產(chǎn)經(jīng)觀察·走進(jìn)重大工程一線③）
深中通道伶仃洋大橋景象。杜才良攝
珠江口，伶仃洋，飛云舒卷，碧波蕩漾。
站在廣東中山市馬鞍島遠(yuǎn)眺，正在建設(shè)的深中通道蜿蜒于深藍(lán)海面之上，時(shí)而騰空躍起，時(shí)而遁入海中，穿行24公里，通向深圳前海。繼港珠澳大橋后，這一集“隧、島、橋、水下互通”于一體的超大型跨海通道將再次刷新多項(xiàng)世界紀(jì)錄。
從更高的視角俯瞰，深中通道北距虎門大橋30公里，南距港珠澳大橋31公里，是粵港澳大灣區(qū)“A”字形交通主骨架的關(guān)鍵“一橫”。明年建成通車后，中山至深圳車程將由2小時(shí)縮短為20分鐘，成為連通珠江口兩岸城市群的交通大動(dòng)脈。超級(jí)工程如何建成？“世界之最”何以造就？日前，記者趕赴施工現(xiàn)場(chǎng)一探究竟。
海上風(fēng)箏
僅用4個(gè)半月，在茫茫外海筑起一座相當(dāng)于19個(gè)足球場(chǎng)大的人工島
夏日清晨，從高處望去，海面波光粼粼，深中通道如一只巨大的“海上風(fēng)箏”正振翅欲飛。
這只風(fēng)箏的“箏面”便是深中通道的西人工島。為保證伶仃洋水域擁有30萬噸級(jí)的通航能力，深中通道采取了東隧西橋的設(shè)計(jì)方案。“東邊是海底隧道，西邊是跨海大橋，要讓二者牽手，先要在海中壘筑一座人工島。”深中通道管理中心島隧工程管理部部長(zhǎng)張長(zhǎng)亮說。
茫茫大海中，“第一子”如何落下？
“外海水深10余米，軟土層厚幾十米，好比在‘水豆腐’上筑島，傳統(tǒng)的拋石沉箱容易滑落、難以固定。”中交一航局深中通道項(xiàng)目部副總工程師鄭偉濤說，團(tuán)隊(duì)充分借鑒港珠澳大橋建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，提出全新的大型深插式鋼圓筒圍島方案，將57個(gè)單個(gè)直徑相當(dāng)于1個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)長(zhǎng)度、13層樓高的巨型鋼圓筒打入海床，再填沙成島。
然而，大海不會(huì)輕易順從人的意愿。海底勘探后，問題擺在面前。“這里的海床結(jié)構(gòu)不僅有厚厚的淤泥，還遍布著深淺不一的硬質(zhì)夾層，地質(zhì)條件比港珠澳大橋人工島的施工條件更惡劣。”鄭偉濤告訴記者，在這塊凹凸不平的“水豆腐”上施工，很容易出現(xiàn)位置偏差。
“地質(zhì)問題不解決，一切都是紙上談兵。”鄭偉濤指著不遠(yuǎn)處的水下深層攪拌船說，它便是破解難題的“功臣”。原來，這艘船就像是一臺(tái)巨大的攪拌機(jī)，其上附著的3根鉆管能夠深入砂層、注入泥漿、軟化地質(zhì)，從而讓鋼圓筒更易穿透硬質(zhì)砂層，精準(zhǔn)抵達(dá)設(shè)計(jì)位置。
試驗(yàn)順利、鋼筒就緒，2017年5月1日，筑島大幕正式開啟——萬噸巨輪載著首個(gè)大鋼圓筒，緩緩駛?cè)肓尕暄竺妫瑪?shù)百名施工人員在海上列隊(duì)迎接。4000噸級(jí)起重船“一航津泰”伸出長(zhǎng)長(zhǎng)的吊索，穩(wěn)穩(wěn)地將液壓振動(dòng)錘組和大鋼圓筒一同吊起，在自主研發(fā)的定位系統(tǒng)引導(dǎo)下，將其精準(zhǔn)置于水中。
一聲“振沉開始”，洋面倏地沸騰起來。“嗡嗡嗡——”全球最大十二錘聯(lián)動(dòng)液壓振動(dòng)錘組同時(shí)發(fā)力，聲若鼎，勢(shì)如虹。3個(gè)多小時(shí)后，重量超600噸的鋼圓筒穩(wěn)穩(wěn)插入海底10多米，振沉正位率達(dá)到100%。
“相較于港珠澳大橋，深中通道鋼圓筒直徑更長(zhǎng)、重量更大，振沉作業(yè)所需的動(dòng)力也更強(qiáng)。”鄭偉濤自豪道，團(tuán)隊(duì)在原有八錘聯(lián)動(dòng)錘組基礎(chǔ)上優(yōu)化改造，設(shè)計(jì)制造出十二錘聯(lián)動(dòng)錘組，最大施重力達(dá)到5900噸，水平領(lǐng)先同行業(yè)。首個(gè)鋼圓筒振沉成功后的幾個(gè)月里，這項(xiàng)技術(shù)先后“復(fù)刻”了57次。“強(qiáng)臺(tái)風(fēng)‘天鴿’過境后，我們對(duì)每個(gè)筒進(jìn)行測(cè)量，位置幾乎沒有變化，無論結(jié)構(gòu)還是穩(wěn)定性都經(jīng)受住了考驗(yàn)。”鄭偉濤說。
2017年9月18日，隨著最后一根鋼圓筒振沉到位，西人工島外圈圍堰如珠玉般勾勒出一只“海上風(fēng)箏”。僅用4個(gè)半月，在離岸數(shù)十里的茫茫外海，憑空筑起一座相當(dāng)于19個(gè)足球場(chǎng)大小的人工島，刷新了快速成島的世界紀(jì)錄。
海底繡花
32節(jié)沉管首尾相接、安放海底，6.8公里長(zhǎng)的海底隧道在洋面下“牽手”
“海上風(fēng)箏”翩然起舞，得有一根堅(jiān)固耐久的“牽引線”——一段長(zhǎng)達(dá)6.8公里的海底隧道。
根據(jù)通道工程設(shè)計(jì)，隧道段要在30多米以下的深海軟土層安置32節(jié)沉管，實(shí)現(xiàn)海底雙向八車道通行。這也是目前全球最長(zhǎng)最寬的鋼殼混凝土沉管隧道。
先不論每節(jié)沉管錯(cuò)綜復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，單看“體型”，每節(jié)標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長(zhǎng)165米，重約8萬噸。要將這32個(gè)“大家伙”沉入海底，首尾相接、嚴(yán)絲合縫，確保整個(gè)工程在100年的設(shè)計(jì)壽命中“滴水不漏”，挑戰(zhàn)前所未有。
制造巨型鋼殼沉管是第一場(chǎng)硬仗。
珠江口外，珠海牛頭島，歷經(jīng)港珠澳大橋建設(shè)，這里已建成世界上規(guī)模最大的隧道沉管預(yù)制工廠。“根據(jù)項(xiàng)目要求，我們需保證每月生產(chǎn)一節(jié)沉管。這樣一來，鋼殼沉管在工廠內(nèi)的縱向移動(dòng)必須在1天內(nèi)完成。做到這一點(diǎn)，智能化是唯一出路。”中交四航局深中通道項(xiàng)目生產(chǎn)副經(jīng)理羅兵說。
80多次研討、300多份圖紙、23次攻關(guān)，一整套智能制造方案出爐：200臺(tái)自主研發(fā)的智能臺(tái)車同步行走，4小時(shí)內(nèi)將鋼殼馱運(yùn)至澆筑區(qū)。緊接著，智能澆筑機(jī)器人出馬，智能計(jì)算澆筑速度、實(shí)時(shí)控制混凝土下料高度，讓每個(gè)倉格澆筑飽滿，最終完成一節(jié)鋼殼沉管。
造出沉管只是邁出的第一步。從沉管預(yù)制廠到西人工島對(duì)接區(qū)近50公里，如何把沉管浮運(yùn)到位，成為新考驗(yàn)。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)首先提出，將原本用于港珠澳大橋沉管建設(shè)的兩艘安裝船加寬，匹配深中通道沉管的寬度。然而，由于兩船無法自航，加寬后的船體需在左右兩側(cè)加拖輪進(jìn)行拖帶，而已有航道寬度無法滿足安裝船和拖輪編隊(duì)的航行需求。如果新造一艘自航式半潛船，周期長(zhǎng)，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)也大。
怎么辦？2016年一次專家研討會(huì)上，時(shí)任中交一航局副總經(jīng)理兼總工程師的李一勇帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)躍出靈感：能不能將兩艘安裝船轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)整體結(jié)構(gòu)，通過主、側(cè)推裝置使其具備拖帶動(dòng)力？
思路一轉(zhuǎn)天地寬。經(jīng)過一年多的細(xì)化、建造、調(diào)試，世界首艘沉管浮運(yùn)安裝一體船“一航津安1”從概念化作實(shí)物：船長(zhǎng)190米、寬75米、深近15米，即使運(yùn)載8萬噸級(jí)沉管，也能實(shí)現(xiàn)沉管水下50米的精準(zhǔn)沉放與對(duì)接。
接下來是最嚴(yán)峻的考驗(yàn)：將首節(jié)沉管安放至大海深處的預(yù)定位置。
2020年6月16日凌晨2點(diǎn)，8萬噸重的一節(jié)沉管，從牛頭島槽塢中拖出，與2萬噸重的一體船合而為一。在8艘拖輪和海事船的伴隨下，它們穿過港珠澳大橋，進(jìn)入伶仃洋航道，經(jīng)過7次航道轉(zhuǎn)換，克服淺水區(qū)航道擱淺、回淤?gòu)?qiáng)度大等重重挑戰(zhàn)，最終抵達(dá)安裝點(diǎn)位。
長(zhǎng)途跋涉后，沉管開始“深海之吻”：操作員通過錨機(jī)將沉管緩緩下放到海底基床上，通過水力壓接排出多余的水，沉管與固定管節(jié)“緊緊相擁”。
從首節(jié)沉管“首秀”圓滿到最后一節(jié)沉管安裝成功，海底安放32節(jié)沉管，用了整整3年。
今年6月9日中午，一體船指揮大廳內(nèi)，150多名技術(shù)人員嚴(yán)陣以待。通過北斗導(dǎo)航系統(tǒng)查看，海下作業(yè)一覽無余：最后一節(jié)沉管穩(wěn)穩(wěn)安放在指定位置，之后通過千斤頂系統(tǒng)將最終接頭緩緩?fù)瞥觯又鴫汉稀?duì)準(zhǔn)、密封。
“E23管節(jié)出塢、浮運(yùn)、安裝全部完成，最終接頭推出完成，測(cè)量塔及潛水探摸顯示精度滿足要求！”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)興奮地在現(xiàn)場(chǎng)報(bào)告。
近70個(gè)小時(shí)的緊張，頓時(shí)化作一片歡騰。所有人都知道，這意味著，深中通道海底隧道成功合龍，深圳和中山兩市在伶仃洋海底實(shí)現(xiàn)“牽手”。
6月11日凌晨，伶仃洋上升起了慶功的煙火，它們騰空而起、劃破夜空，映紅了海上圍觀的張張笑臉。
風(fēng)中穿針
世界最大海中錨碇拽起世界最高通航凈空海中大橋，270米高空架設(shè)199根鋼絲索股組成的主纜
如果說隧道是藏在水下的一根“隱線”，那么橋梁便是牽著“海上風(fēng)箏”騰空而起的“放飛線”。
這是一根絕不簡(jiǎn)單的線。它全長(zhǎng)約17公里，自中山馬鞍島上引橋，經(jīng)中山大橋，過伶仃洋大橋，最終連接西人工島。其中伶仃洋大橋以1666米的主跨，成為世界最大跨徑全離岸海中鋼箱梁懸索橋，還因擁有270米的主塔成為世界最高通航凈空海中大橋。
為保證通航能力，伶仃洋大橋船舶通航凈高達(dá)76.5米，為世界最高。要實(shí)現(xiàn)這樣的通航凈高，就得在伶仃洋上建造兩座更高的大橋主塔。
“大跨徑的懸索橋，要求有更牢的錨碇作受力結(jié)構(gòu)。”順著中交二航局深中通道項(xiàng)目部副經(jīng)理廖文龍手指的方向，在主纜和海面相接處，一塊巨大的“秤砣”穩(wěn)穩(wěn)扎在海中。“伶仃洋大橋單個(gè)錨碇重達(dá)170萬噸，是世界最大海中錨碇。它就像是拔河時(shí)隊(duì)尾那個(gè)人，要靠體重拽住大橋主纜，承受整個(gè)橋梁和車輛的重量。”
汪洋大海毫無支撐，該從何下手？壘筑人工島，將海上施工轉(zhuǎn)化為陸上施工。人工島旁連接著一片半個(gè)足球場(chǎng)大小的生活平臺(tái)，130個(gè)集裝箱集聚成的“小鎮(zhèn)”，成了工人們口中的“海景房”，一待便是4年多。“最長(zhǎng)的一次，3個(gè)月都沒下過島，白天聽海浪，夜里看繁星。”廖文龍清晰記得下島的日子——今年4月28日，“那是大橋合龍的日子，一切堅(jiān)守都值得了。”
錨碇嵌入深海，主塔高高聳立，兩條懸空的繩索將二者緊緊相連。這繩索便是大橋的主纜，也是懸索橋的“生命線”。
“欲架懸索，先走貓道。”中交二航局深中通道項(xiàng)目部副經(jīng)理張平說，作為架設(shè)大橋主纜鋪設(shè)的空中施工通道，貓道貫穿了整個(gè)懸索橋上部結(jié)構(gòu)施工過程。
鉆進(jìn)緊貼主塔而建、五尺見方的升降機(jī)，移步施工平臺(tái)再爬上兩層樓梯，記者來到了距海面270米、約90層樓高的塔頂，徹底凌空的貓道映入眼簾：兩條綿延3公里、寬僅4米的空中走廊飛越航道，底部鋼絲綁扎成面網(wǎng)，兩旁是及腰欄桿。鼓足勇氣，碎步上前，頭上白云飛流，腳下波濤翻滾，不禁腿腳發(fā)軟。
兩個(gè)多月里，施工人員正是在這樣的百米高空來回穿梭，給大橋“穿針引線”——將199根鋼絲索股，一根根牽著錨頭，從一端移到另一端橫移入錨，最終組成直徑1米、強(qiáng)度足以承受15萬噸重量的主纜。
“我們每個(gè)人都是‘走鋼絲’的人，而且走的是世界海中最高、最長(zhǎng)的‘鋼絲’。”從2007年開始造橋，這是張平參與建設(shè)的第七座懸索橋，“要建造施工標(biāo)準(zhǔn)最高的世界級(jí)大橋，每個(gè)人、每一天、每道工序都不能有絲毫懈怠，這就是伶仃洋大橋?qū)ξ覀兘蛉说囊蟆！?
目前，深中通道全線橋梁已全部合龍，正緊鑼密鼓進(jìn)行橋面附屬設(shè)施施工。沿著橋梁一路向東，人工島、海底隧道后續(xù)工程建設(shè)正酣，一只連接珠江口兩岸城市群的巨大“海上風(fēng)箏”躍然海面，成為伶仃洋上的一道壯觀風(fēng)景。（記者 韓 鑫）
