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深中通道:世界级超级工程的技术创新与建设奇迹

创作时间:
作者:
@小白创作中心

深中通道:世界级超级工程的技术创新与建设奇迹

引用
中华人民共和国交通运输部
11
来源
1.
https://www.mot.gov.cn/jiaotongyaowen/202407/t20240701_4143456.html
2.
http://www.qstheory.cn/2024-10/11/c_1130208561.htm
3.
http://cpc.people.com.cn/n1/2024/0703/c64387-40269646.html
4.
http://www.sasac.gov.cn/n2588025/n2588139/c31108985/content.html
5.
https://www.cnbayarea.org.cn/news/focus/content/post_1232568.html
6.
http://www.syxwnet.com/zjpl/p/302345.html
7.
https://www.cnbayarea.org.cn/dialogue/content/post_1266904.html
8.
https://www.sz.gov.cn/cn/xxgk/zfxxgj/zwdt/content/post_11362185.html
9.
https://www.zsnews.cn/news/index/view/cateid/35/id/740762.html
10.
https://news.21-sun.com/list/spec_134-102002-1.htm
11.
https://www.flyert.com.cn/portal.php?mod=view&aid=509930&page=1&mobile=no&fromuid=0&utm_medium=share_pc&utm_source=wechat&utm_content=article&utm_term=509930

2024年6月30日,历时8年建设的深中通道正式通车运营。这条全长24公里的跨海集群工程,不仅将深圳至中山的车程从一个半小时缩短至半小时以内,更以其多项世界首创技术,成为粤港澳大湾区的又一超级工程。

01

世界之最:多项技术创新突破

深中通道集“桥、岛、隧、水下互通”于一体,是当前世界上建设难度最高的跨海集群工程。其技术创新亮点主要体现在以下几个方面:

海底沉管隧道设计

深中通道的海底隧道部分长约6.8公里,双向八车道,由32节钢壳沉管和1个最终接头连接而成。这是目前世界上最长、最宽的海底沉管隧道。为了解决封闭式隔仓混凝土填充密实度等难题,研发团队历时4年多,试验了300多立方米混凝土,最终研发出高流动性自密实混凝土。这种混凝土不仅解决了影响混凝土性能的单个敏感因素,还研究了温度、时间、浇筑泵管等因素对混凝土的影响,确保性能万无一失。

深中大桥设计

深中大桥是深中通道的关键控制性工程之一,采用主跨1666米的世界最大跨径全离岸海中悬索桥方案。桥面高达91米,通航净高76.5米,为世界桥梁之最。面对珠江口开阔水域、强台风频发区的挑战,建设团队研发了新型组合气动控制技术,将临界颤振风速提升到88米/秒,大幅提升了大跨径整体钢箱梁悬索桥的抗风性能。

锚碇设计

深中大桥的西主塔高达270米,相当于90层楼。其稳定性依赖于身后的关键性受力构件——锚碇。锚碇锚体长83米、宽83.85米、高51.5米,单个面积相当于17个国际标准篮球场,重量约100万吨。为将这个巨无霸“坐”定在茫茫大海中,施工团队采用围堰筑岛工艺,将水上施工环境转换为陆域施工环境,并在国内首次采用“8字形”海中地连续墙施工,将锚碇基础深深嵌入中风化花岗岩层。

智慧管理系统

深中通道在运营管理方面也实现了多项创新。全线采用了雷视拟合设备,实现车辆轨迹追踪;隧道内实现5G信号全覆盖,并设置蓝天白云天幕,兼具安全诱导功能;风塔设置配合轴流风机将废气排出隧道外;海底隧道中管廊集合供电、给排水、消防、通信和智能控制等设施,成为整个隧道的“神经中枢”。

02

克服挑战:建设团队的智慧与勇气

深中通道的建设面临诸多世界级挑战。项目团队通过自主创新,攻克了多项技术难题。

超宽海底隧道

海底隧道宽度增加1/3,顶板受力将增加约70%。传统钢筋混凝土沉管结构不再适用,工程师们决定采用钢壳混凝土结构。这种结构之前只有日本的两条短隧道使用过,而深中通道沉管隧道长达6.8公里,对沉管承载能力提出了更高要求。通过产学研联合攻关,研发团队提出了钢壳混凝土沉管隧道设计方法,并形成技术标准,填补了国内技术空白。

复杂水环境下的浮运安装

首节沉管E1长123.5米、宽46米、高10.6米,仅钢壳就重达8000多吨,浇筑完成后重量约6万吨。从管节预制厂到沉放点要航行近60公里,沿线海水含盐量、悬浮质密度随季节更替而变化。项目工程师们发挥想象力,耗时三年制造出全球首台集沉管浮力和安装于一体的隧道管节施工专用船“一航津安1号”。

强台风频发区的抗风设计

深中大桥处于珠江口开阔水域、强台风频发区,抗风问题突出。国外著名桥梁公司断定整体钢箱梁悬索桥方案无法满足抗风安全要求。深中通道建设团队组织多家单位联合攻关,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,使得深中大桥足以抵御17级台风。

03

1.5万名建设者的匠心精神

深中通道的建设凝聚了超过1.5万名建设者的智慧和汗水。从2016年12月28日西人工岛开工,到2023年11月28日海底沉管隧道贯通,再到2024年6月16日通过交工验收,建设者们用7年时间创造了多项世界之最。

深中通道不仅是一项世界级的超级工程,更展现了中国在基础设施建设领域的先进技术和创新能力。它不仅改善了珠江口两岸的交通,更将为粤港澳大湾区的融合发展注入新的动力。

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