深中通道將建世界首例雙向八車道海底沉管隧道
2017-10-18
沉管隧道工程技術(shù)難度極高，為嚴(yán)謹(jǐn)審查，會議邀請多位相關(guān)領(lǐng)域極具權(quán)威與豐富經(jīng)驗的專家把關(guān)，其中包括交通運輸部總工程師周偉、原總工程師徐光，中國工程院院士錢七虎，省交通運輸廳總工程師黃成造、副總工程師張錢松，省交通集團總工程師黃建躍，設(shè)計大師王汝凱、邵長宇、蔣樹屏等15位專家組成評審專家組。聽取匯報后，專家組展開細(xì)致嚴(yán)格的質(zhì)詢，就其中技術(shù)性問題進(jìn)行反復(fù)討論。專家組認(rèn)為，深中通道作為國內(nèi)首次采用鋼殼沉管隧道結(jié)構(gòu)的項目，沉管隧道施工圖設(shè)計合理，相關(guān)研究成果真實、可靠，通過專家組評審。沉管隧道攻克五大難題成最具技術(shù)創(chuàng)新性工程
參與項目設(shè)計全過程的深中通道管理中心總工程師宋神友認(rèn)為，深中通道是世界級“隧-島-橋-水下互通”集群工程，項目6.8公里特長雙向八車道海底鋼殼混凝土沉管隧道具有五大技術(shù)難點，分別是超寬、變寬、深埋、回淤量大、挖砂坑區(qū)域地層穩(wěn)定性差，極具技術(shù)挑戰(zhàn)性，是目前為止世界技術(shù)難度最大的工程之一。
“超寬”指隧道采用雙向八車道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，管節(jié)斷面寬度46米，為世界首例，設(shè)計及施工難度大。
“變寬”指隧道為滿足交通功能需求，設(shè)置615米的變寬段，由雙向八車道加寬至雙向十二車道，管節(jié)斷面寬度由46米變寬至約70米，在隧道內(nèi)多次分合流，目前國內(nèi)缺乏規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，帶來行車安全性問題突出。
“深埋”指沉管隧道埋置深度深，最深位置沉管底標(biāo)高距水面接近40米，管節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計難度高。
“回淤量大”指洪季回淤強度平均接近2厘米/天，臺風(fēng)期最大回淤強度超過5厘米/天，沉管沉放及沉降控制難度大。
“挖砂坑區(qū)域地層穩(wěn)定性差”指西島斜坡段位于超大挖沙坑內(nèi)，區(qū)域地層擾動嚴(yán)重，穩(wěn)定性很差，對基槽開挖成槽及基礎(chǔ)處理造成較大困難。
cription=""編輯提供的本地文件""/>鋼殼混凝土沉管隧道結(jié)構(gòu)全球首次大規(guī)模應(yīng)用
為攻克五大技術(shù)難題，打造安全舒適、優(yōu)質(zhì)耐久、經(jīng)濟環(huán)保、和諧美觀的品質(zhì)工程，深中通道管理中心組織設(shè)計、科研單位經(jīng)過反復(fù)的比選，擬采用鋼殼混凝土沉管結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有能適應(yīng)超寬、深埋、變寬等建設(shè)條件，承載能力、抗裂性能好，耐久性有保障，對海洋環(huán)境影響較小等優(yōu)勢。另外，項目使用8自由度駕駛模擬器開展行車安全性評價優(yōu)化水下互通立交總體設(shè)計，即一種類似虛擬現(xiàn)實（VR）的技術(shù)，保障行車安全性。同時，挖砂坑區(qū)域采用DCM基礎(chǔ)加固方案，是國內(nèi)首次在海洋環(huán)境采用DCM技術(shù)，并且優(yōu)化碎石墊層級配及參數(shù)設(shè)計適應(yīng)大回淤的建設(shè)條件。
事實上，雙向八車道海底沉管隧道在世界上沒有先例，創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)方案鋼殼混凝土沉管，每個標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)的尺寸為4610.6165米，是國內(nèi)首創(chuàng)，國際上也是首次大規(guī)模應(yīng)用，存在極大的技術(shù)挑戰(zhàn)。
宋神友表示，鋼殼混凝土沉管結(jié)構(gòu)的管節(jié)構(gòu)件尺寸大大超出了既有國外工程案例的經(jīng)驗范圍，目前國內(nèi)亦缺乏成套的鋼殼混凝土沉管隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，加上項目共32個管節(jié)，每個管節(jié)用鋼量約1萬噸，體量相當(dāng)于一艘中型航空母艦的船體，1節(jié)/月的工期要求對鋼殼制造能力提出了很大的挑戰(zhàn)，受航道水深條件及干塢預(yù)制場制約，管節(jié)浮運距離遠(yuǎn)、沿基槽橫拖距離遠(yuǎn)，浮運安裝風(fēng)險大。
為應(yīng)對以上技術(shù)挑戰(zhàn)，管理中心秉承創(chuàng)新驅(qū)動建設(shè)理念，從結(jié)構(gòu)理論、設(shè)計方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、材料、施工工藝、智能制造、裝備、檢測方法等方面開展一系列的科技攻關(guān)，取得了豐富成果，不僅為沉管隧道施工圖設(shè)計及項目建設(shè)提供技術(shù)支撐，還填補了國內(nèi)鋼殼沉管隧道建設(shè)技術(shù)空白。
年底實現(xiàn)全面開工助推灣區(qū)建設(shè)
“預(yù)期成果是，深中通道將創(chuàng)新一種新型沉管隧道結(jié)構(gòu)型式，填補國內(nèi)鋼殼混凝土沉管技術(shù)空白，形成國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。”參與評審的專家組表示。深中通道管理中心主任陳偉樂表示，在十九大召開之際，項目沉管隧道施工圖設(shè)計通過審查，大力推動了深中通道建設(shè)進(jìn)展，“深中通道全體建設(shè)者有信心，把這個科技創(chuàng)新的工程建設(shè)好，為十九大獻(xiàn)禮。”中國工程院院士錢七虎認(rèn)為，“深中通道的建設(shè)，體現(xiàn)了我國跨海集群工程的建設(shè)能力，建設(shè)者的種種努力和付出，都是為了實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興。所以我給深中通道的寄語是天塹變通途，助現(xiàn)中國夢。”
作為國家“十三五”重大工程，深中通道不僅是廣東自由貿(mào)易試驗區(qū)之間的交通紐帶，將有效釋放目前交通路網(wǎng)的沉重壓力，更將在未來，與建成的虎門大橋、珠江黃埔大橋，在建的虎門二橋、港珠澳大橋及蓮花山通道，共同撐起粵港澳大灣區(qū)的“脊梁”，將區(qū)域內(nèi)高密度的港口、機嘗城際軌道、高速公路等貫通連接成為暢順對接的立體化交通體系，促進(jìn)人流、物流、資金流、信息流等創(chuàng)新要素的高效流動和配置，推動粵港澳大灣區(qū)建設(shè)成為更具活力的經(jīng)濟區(qū)、宜居宜業(yè)宜游的優(yōu)質(zhì)生活圈和內(nèi)地與港澳深度合作的示范區(qū)，打造為國際一流灣區(qū)和世界級城市群。
