當(dāng)從香港、深圳和廣州三大國際機(jī)場進(jìn)出港的航班飛經(jīng)珠江口時，很多乘客驚喜地發(fā)現(xiàn)，一座超級工程在伶仃洋上蜿蜒，如同一條巨龍。

　　這座超級工程就是即將通車的深中通道。這座粵港澳大灣區(qū)核心樞紐工程集“橋、島、隧、水下互通”于一體，全長約24公里，是當(dāng)前世界上綜合建設(shè)難度最高的跨海集群工程。

　　面對一長串的難題，上萬名建設(shè)者以“敢教日月?lián)Q新天”的奮斗精神，七年磨一劍，在伶仃洋上建起世界最大跨徑全離岸海中鋼箱梁懸索橋，鋪設(shè)世界首例雙向八車道鋼殼混凝土沉管隧道，造出世界首例水下高速公路樞紐互通，以過硬的實(shí)力創(chuàng)下10項“世界之最”。

　　自建設(shè)以來，深中通道獲得發(fā)明專利200余項、行業(yè)協(xié)會獎項數(shù)十項，并屢獲國際贊譽(yù)：2024年4月，深中大橋榮獲國際橋梁大會“喬治·理查德森獎”，深中隧道榮膺“全球隧道與地下工程領(lǐng)域50項標(biāo)志性工程”。

　　深中通道的建設(shè)，標(biāo)志著我國科技創(chuàng)新能力的不斷提升，是我國綜合國力不斷增強(qiáng)的集中展示，是由交通大國邁向交通強(qiáng)國的重要標(biāo)志性工程，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了多項創(chuàng)新和突破。

　　這個超級工程背后，有哪些超級智慧？

　　海上架天路

　　從空中俯瞰，深中大橋如長虹臥波。

　　為滿足通航需求，深中大橋采用了主跨1666米的世界最大跨全離岸海中懸索橋方案，橋面高達(dá)91米，處在珠江口開闊水域、強(qiáng)臺風(fēng)頻發(fā)區(qū)，抗風(fēng)問題突出。

　　“面對技術(shù)挑戰(zhàn)，我們組織多所高校和科研機(jī)構(gòu)，采用產(chǎn)、學(xué)、研、用四位一體方式，開展了3年多的平行研究，研發(fā)出了新型組合氣動控制技術(shù)，在世界上首次大幅提升大跨徑整體鋼箱梁懸索橋抗風(fēng)性能?！睆V東交通集團(tuán)深中通道管理中心主任、總工程師宋神友說，項目將大跨徑鋼箱梁懸索橋的臨界顫振風(fēng)速，從世界公認(rèn)的70米/秒提升到88米/秒，一舉打破了國外權(quán)威論斷。

　　深中大橋由保利長大和中交二航局承建。在茫茫伶仃洋上，如何施工架橋？2022年4月，建設(shè)者們架起了世界最高的海中貓道。貓道是懸索橋施工時架設(shè)在主纜之下、平行于主纜線形的臨時施工便道，是懸索橋上部結(jié)構(gòu)作業(yè)的高空施工平臺。

　　“貓道面網(wǎng)由兩層鍍鋅鋼絲網(wǎng)組成，鋼絲網(wǎng)上鋪設(shè)有防滑木條，便于施工人員在上面進(jìn)行高空作業(yè)。深中大橋竣工后再將貓道拆除?！北＠L大深中通道S05標(biāo)項目總工王曉佳介紹。

夕陽中的深中大橋。

　　2022年5月15日，深中大橋完成首根主纜索股架設(shè)，這是我國自主研發(fā)的2060兆帕鋼絲首次大規(guī)模應(yīng)用于橋梁建造。

　　主纜是懸索橋受力的關(guān)鍵構(gòu)件之一，也是懸索橋最重要的“生命線”。深中大橋上下游共設(shè)兩根主纜，單根主纜由199根索股組成，每股又由127根高強(qiáng)鋼絲組成，長約3公里、重約90噸，可承擔(dān)極限拉力高達(dá)740噸，是已通車運(yùn)行的南沙大橋的1.5倍。

　　深中大橋主纜長期處于高溫、高鹽、高濕的海洋環(huán)境，還要承受風(fēng)和汽車交變荷載作用，腐蝕疲勞問題突出，且全壽命周期不能更換。

　　為讓懸索橋“生命線”更強(qiáng)勁、更耐久，深中通道項目建設(shè)者對鋼絲鍍層材料及配比、核心原材料盤條等進(jìn)行了三年多的平行研究，實(shí)現(xiàn)了“中國智造”的再突破，主纜強(qiáng)度由1960兆帕直接提高到2060兆帕，其耐久性得到極大提升，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

　　圍繞制約懸索橋主纜耐久性的核心關(guān)鍵技術(shù)，團(tuán)隊在國際上首次研制出6毫米—2060兆帕鋅鋁多元合金鍍層鋼絲索股，其耐腐蝕性能達(dá)到此前熱鍍鋅鋁合金鋼絲的2倍。

　　“如果主纜鋼絲表層發(fā)生磕碰破損，新型鍍層化合物會流動到損傷區(qū)域，生成新保護(hù)膜，實(shí)現(xiàn)缺口自修復(fù)。”深中通道管理中心總工辦工程師陳煥勇說。

　　廣東交通集團(tuán)總經(jīng)理劉曉華表示，更高強(qiáng)度、更強(qiáng)耐久性的主纜鋼絲，不但增強(qiáng)了橋梁可靠性和耐久性，還對提高我國長大橋梁跨度、主纜鋼絲及纜索制造技術(shù)水平具有重要意義，將持續(xù)鞏固我國橋梁技術(shù)的國際先進(jìn)行列地位。

　　海底筑長城

　　深中通道海底隧道長約6.8公里，包含沉管段約5公里，由32個管節(jié)及1個最終接頭組成，為世界首例雙向八車道鋼殼混凝土沉管隧道。

　　為適應(yīng)海底隧道超寬、變寬、深埋、大回淤技術(shù)特點(diǎn)，深中通道建設(shè)團(tuán)隊在國內(nèi)首次創(chuàng)新性提出了鋼殼混凝土沉管隧道新型結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在國際上是首次大規(guī)模應(yīng)用，國內(nèi)更是面臨全產(chǎn)業(yè)鏈空白：沒有相應(yīng)的工程經(jīng)驗(yàn)，沒有成熟的設(shè)計規(guī)范、施工經(jīng)驗(yàn)、質(zhì)量驗(yàn)評標(biāo)準(zhǔn)、檢測手段和方法。

　　面對國外對相關(guān)建設(shè)技術(shù)的保護(hù)，項目團(tuán)隊決心自主創(chuàng)新，牽頭組織20余家一流科研團(tuán)隊從2015年開始進(jìn)行攻關(guān)，攻克了鋼殼制造、自密實(shí)混凝土制備、管節(jié)澆筑、檢測及浮運(yùn)安裝等多項難題。

　　沉管怎么造？

　　鋼殼混凝土沉管，顧名思義，是在鋼殼中填充混凝土形成的沉管。深中通道海底隧道總用鋼量約32萬噸，是國家體育場“鳥巢”用鋼量的3倍；其標(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；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)”?！拔覀冊趪鴥?nèi)首次實(shí)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。”廣東交通集團(tuán)深中通道管理中心總工辦主任金文良說。

　　鋼殼制造完成后，需要采用智能澆筑系統(tǒng)進(jìn)行自密實(shí)混凝土的澆筑。

沉管浮運(yùn)安裝一體船提帶最后一個管節(jié)進(jìn)行浮運(yùn)作業(yè)。

　　2018年6月，位于珠海桂山島上、曾承接港珠澳大橋隧道沉管建造的中交四航局沉管預(yù)制工廠，又肩負(fù)起深中通道項目其中22個沉管管節(jié)預(yù)制的艱巨使命。建設(shè)者們首先面臨的難題是，對傳統(tǒng)預(yù)制工廠進(jìn)行改造。

　　深中通道沉管隧道其斷面寬度達(dá)46-55.46米，比港珠澳大橋雙向六車道鋼筋混凝土沉管隧道斷面還要寬9米，單孔跨度超過18米，沉放最大水深達(dá)到40米，沉管結(jié)構(gòu)的受力非常復(fù)雜。

　　“必須對預(yù)制廠升級改造，實(shí)現(xiàn)智能化、自動化，以及高質(zhì)量和可溯源。”時任深中通道管理中心主任陳偉樂說。

　　面對改造的重重困難，深中通道建設(shè)者們迎難而上、反復(fù)推敲，攜手將一張張設(shè)計藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，通過80多次方案研討、300多份圖紙、23項攻關(guān)，預(yù)制廠改造過程中取得了11項專利。

　　沉管要在海中經(jīng)受得起長年累月的水壓、腐蝕等考驗(yàn)，因此，沉管管節(jié)澆筑的“芯”技術(shù)尤為重要。保利長大深中通道S08合同段項目經(jīng)理吳旭東說，沉管管節(jié)為矩形雙層鋼殼、內(nèi)部填充自密實(shí)混凝土的復(fù)合結(jié)構(gòu)型式，每個管節(jié)有2200多個密閉隔倉，澆筑精度要求高，且澆筑過程基本不可逆。為了高質(zhì)量完成預(yù)制，項目研發(fā)團(tuán)隊研制出一套世界首創(chuàng)的智能澆筑設(shè)備及系統(tǒng)。

　　“經(jīng)過三年多的平行研究，進(jìn)行了上百組模型試驗(yàn)，我們研制出了高穩(wěn)健、高流動性的自密實(shí)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。檢測表明，混凝土填充密實(shí)性達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

　　沉管怎么運(yùn)？

　　2020年4月27日，深中通道核心裝備自航式沉管運(yùn)輸安裝一體船“一航津安1”正式開赴珠海桂山島沉管預(yù)制智慧工廠，它將從這里將沉管運(yùn)至深中通道的沉放水域，它也是世界首制集沉管隧道浮運(yùn)安裝于一體、具有DP動力定位和循跡功能的專用船舶，堪稱大國重器。

　　“一航津安1”研發(fā)歷經(jīng)三年艱辛，由深中通道管理中心牽頭組織，中交一航局提出、上海振華設(shè)計、中船黃埔文沖建造，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。相比傳統(tǒng)管節(jié)浮運(yùn)安裝方式，它可有效減少浮運(yùn)航道的疏浚量。另外，該船配備沉管沉放姿態(tài)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)沉管水下50米的精準(zhǔn)沉放與高精度對接。

　　沉管怎么接？

　　沉管對接，就像在海底搭積木，最精彩的是2023年6月11日，深中通道海底沉管隧道的最終接頭順利推出。測量結(jié)果表明，該接頭實(shí)現(xiàn)了與E24管節(jié)的精準(zhǔn)對接，標(biāo)志著世界最長最寬鋼殼混凝土沉管隧道正式合龍。分處珠江口東西岸的深圳和中山在伶仃洋海底實(shí)現(xiàn)“牽手”。

　　在此之前，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，最后一個管節(jié)E23及最終接頭從珠海市桂山島沉管預(yù)制廠出運(yùn)，駛向施工水域。至11日完成最終接頭對接，歷時近70個小時。

　　最終接頭的對接就像“海底穿針”，誤差要控制在“毫米級”。為了實(shí)現(xiàn)這一高難度目標(biāo)，建設(shè)者們歷經(jīng)2年技術(shù)論證、1年聯(lián)合設(shè)計，在世界范圍內(nèi)首創(chuàng)了沉管整體預(yù)制水下推出式最終接頭新工藝。

　　6月10日14時，最終接頭頂推作業(yè)準(zhǔn)備就緒，在世界首創(chuàng)“千斤頂推出+水壓推出”雙系統(tǒng)作用下，以每分鐘5至10毫米的速度緩慢推出。11日8時，最終接頭實(shí)現(xiàn)了與E24管節(jié)精準(zhǔn)對接。

　　負(fù)責(zé)施工的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，最終接頭推出過程中，項目團(tuán)隊創(chuàng)新使用了水下雙目攝影定位技術(shù)和水下拉線技術(shù)，通過兩者相互復(fù)核、聯(lián)合解算，為最終接頭在海底安裝對接提供了更高精度的定位數(shù)據(jù)。

　　“在此次最終接頭對接施工前，我們通過基于北斗測量的控制系統(tǒng)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了15個管節(jié)的‘毫米級’平面安裝精度。”宋神友說，為實(shí)現(xiàn)深中通道海底沉管隧道合龍所采取的一系列創(chuàng)新舉措，豐富了世界跨海沉管隧道的“中國方案”和“中國標(biāo)準(zhǔn)”，擴(kuò)大了我國在該領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢。

　　海中生雙島

　　為實(shí)現(xiàn)快速的橋隧交通功能轉(zhuǎn)換，深中通道在海底隧道兩側(cè)設(shè)置了東、西兩座人工島，其中東人工島上還有4條匝道設(shè)在水下，是國內(nèi)首個高速公路水下互通立交。

　　西人工島設(shè)在伶仃洋中，是實(shí)現(xiàn)跨海橋梁和海底隧道轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵，島體采用菱形設(shè)計，面積約13.7萬平方米，相當(dāng)于19個足球場那么大，采用大直徑鋼圓筒快速成島技術(shù)進(jìn)行筑島施工。

　　“我們把直徑28米、高40米，重600多噸的57個鋼圓筒，用自主創(chuàng)新的12錘聯(lián)動錘組，將它‘敲’進(jìn)20多米深的海底，實(shí)現(xiàn)快速成島?！敝薪灰缓骄稚钪型ǖ理椖坎扛笨偨?jīng)理劉昊檳說。

　　2017年5月1日首個鋼圓筒振沉成功，當(dāng)年9月18日完成了最后一個鋼圓筒振沉，僅用四個半月就實(shí)現(xiàn)了西人工島快速成島，刷新了“快速成島”的施工紀(jì)錄。

　　東人工島位于深圳寶安機(jī)場南側(cè)，緊鄰福永機(jī)場碼頭，東連在建廣深沿江高速深圳段側(cè)接線工程，西接深中通道海底隧道。東人工島全島陸域面積34.38萬平方米，相當(dāng)于48個國際標(biāo)準(zhǔn)足球場。為實(shí)現(xiàn)東人工島與廣深沿江高速的快速交通轉(zhuǎn)換功能，島上有4條匝道隧道處于水下。

2020年1月15日，深中通道成功拆除第一個西人工島島頭鋼圓筒。

　　2017年12月21日，東人工島正式開工建設(shè)，經(jīng)過2000多天攻堅克難，建設(shè)團(tuán)隊相繼攻克了海域深厚軟基超深超寬基坑集群工程施工階段防滲止水及回填均勻控制難題，破解了深基坑施工抵近構(gòu)造物小變形世界難題。

　　島上主線隧道施工下穿廣深沿江高速橋下時，需開挖長70余米、寬46米、深約18米的巨大基坑，且最近處離既有橋梁承臺僅1.17米，施工安全風(fēng)險極高。

　　“我們在橋下基坑范圍采用‘抽條+裙邊’的高壓旋噴樁進(jìn)行土體加固，在基坑兩側(cè)實(shí)施鎖扣鋼管樁及止水帷幕，同時邊往下開挖邊采取伺服數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行支撐。”中鐵隧道局深中通道項目S03合同段常務(wù)副經(jīng)理劉坤介紹，這套系統(tǒng)能實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)，并可自動對不同支撐點(diǎn)施加不同的軸力，確保了基坑施工安全高效。

　　世紀(jì)工程

　　今年1月，廣東交通集團(tuán)深中通道管理中心主任、總工程師宋神友榮獲“國家卓越工程師”稱號。從2010年深中通道前期工作辦公室組建，到深中通道建成通車，14年間，他和這個超級工程共同成長，擔(dān)負(fù)起項目的前期、設(shè)計、科研與施工組織策劃等重要任務(wù)，也見證了這個世紀(jì)工程從無到有、從藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

　　“深中通道，為粵港澳大灣區(qū)過江通道建設(shè)壯麗畫卷增添了濃墨重彩的一筆?！彼紊裼颜f。在業(yè)內(nèi)專家看來，深中通道不僅是“橋、島、隧、水下互通”四位一體的跨海超級工程，也是發(fā)展交通行業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的標(biāo)桿工程，是我國由交通大國邁向交通強(qiáng)國的標(biāo)志性工程，是助推區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的民生工程。

　　深中通道建設(shè)堅持以開放的胸懷學(xué)習(xí)借鑒國際先進(jìn)理念和技術(shù)成果，以關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新、科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用為己任，牢牢把創(chuàng)新的主導(dǎo)權(quán)、發(fā)展的主動權(quán)掌握在自己手中，為中國跨海交通集群工程建設(shè)自立自強(qiáng)提供了一個成功范例。

　　在業(yè)內(nèi)人士看來，深中通道的多個“一流”造就了這項世紀(jì)工程。

2023年4月18日，深中大橋吊裝最后一片箱梁。

深中通道夜景。

　　堅持需求引領(lǐng)、創(chuàng)新驅(qū)動，深中通道創(chuàng)新了跨海交通集群工程管理新范式，構(gòu)建現(xiàn)代工程建設(shè)管理體系，實(shí)現(xiàn)“一流管理”。

　　全力推行工業(yè)化建造和智能建造，研發(fā)形成了15項世界首創(chuàng)的核心材料、關(guān)鍵技術(shù)和大國重器，攻克了離岸海中超大跨徑懸索橋、外海超寬鋼殼沉管隧道等領(lǐng)域“卡脖子”技術(shù)難題，系統(tǒng)革新了離岸海中超大跨徑懸索橋建造技術(shù)、外海超大尺度沉管管節(jié)浮運(yùn)安裝工藝，支撐了深中通道高質(zhì)量、高精度、高工效建設(shè)，形成了“一流技術(shù)”。

　　實(shí)施精細(xì)管理和精品建造，在世界首例雙向八車道海底隧道、世界最大跨徑離岸海中懸索橋、世界首例水下樞紐互通立交等領(lǐng)域取得5項突破引領(lǐng)性的“深中質(zhì)量”，打造了“一流設(shè)施”。

　　“建成通車后，深中通道將與已建成的港珠澳大橋、南沙大橋、虎門大橋等跨海跨江通道，為沿線城市提供更多的合作空間、發(fā)展空間、想象空間?！泵鎸磳⑼ㄜ嚨纳钪型ǖ?，廣東交通集團(tuán)董事長鄧小華說，更重要的是，項目培育了一批素質(zhì)優(yōu)良的跨海交通集群工程建設(shè)人才梯隊和創(chuàng)新團(tuán)隊，為世界跨海通道工程提供了廣東經(jīng)驗(yàn)和中國方案。（圖片由深中通道管理中心供圖）