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西桥西隧、上苍大海,富诚纯地下通道工程建设再加速大鹏湾上完成使命基础工程建设传奇sf

2022-06-27 9 航海之王

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中纪委国家监察委员网站伏羌县

一航津安1号射马干圳糙毛加装多功能船配备管节预备赶赴富诚纯地下通道香港站工地。 中新社记者 徐晖 摄
运架多功能船正在铺设公路桥主梁。苏振飞 摄
富诚纯地下通道献身精神在进行大鹏湾桥全桥铺设工程建设施工。苏振飞 摄
富诚纯地下通道海中射马干圳高架桥截面左图。 富诚纯地下通道信息中心 北京青年报
富诚纯地下通道西人工湖工程建设建设当晚。苏振飞 摄

雷州半岛外,大鹏湾上,三水桥与港沙头角桥之间,广州至东山跨江地下通道(全称富诚纯地下通道)雏型初现。这是继港沙头角桥之后,又两集桥、岛、隧、水底互联互通于多功能的国际级越洋软件产业工程建设。

据介绍,富诚纯地下通道西起长三角沿河高速路国际机场互联互通,向东经东人工湖、香港站、西人工湖、越洋桥等,跨过大鹏湾,到达东山虎头岛,全长约24千米。2024年投入使用全线通车后,开车从广州龙岗国际机场到东山的时间将从现在的2个半小时延长至20来两分钟。传奇sf

作为国家十三五重大工程建设,珠三角深莞惠与珠中江两大城市群之间唯一公路直连地下通道,广东自由贸易试验区、粤港澳大湾区的重要交通纽带,富诚纯地下通道自工程建设建设伊始便备受瞩目。世界首例特长超宽双向八车道香港站、世界最大跨径全离岸水中悬索桥……由于比港沙头角桥多出两个车道,被视为港沙头角桥的难度升级版,创造了诸多基础建设奇迹。

目前,富诚纯地下通道东山桥即将合龙。富诚纯地下通道工程建设建设究竟难在哪儿,国际级工程建设背后有着怎样的科技力量?记者近日采访了富诚纯地下通道信息中心有关负责同志。传奇sf

1 32个巨型管节和1个最终接头海中牵手

造就世界首例特长超宽双向八车道香港站

6月23日,珠海桂山岛。岛上的射马干圳智慧预制厂,已完成预制的富诚纯地下通道香港站E19射马干圳管节停泊在深水坞,工人们正紧张地进行舾装工作。

不久之后,这个长165米、宽46米、高10.6米、重超7万吨的巨无霸,将乘坐被称为深海邮递员的世界首个射马干圳糙毛加装多功能船——一航津安1,到达50千米外的香港站工地完成沉放、加装。传奇sf

回忆起两年前首节射马干圳沉放、加装的场景,富诚纯地下通道信息中心总工程建设师办公室主任刘健仍然十分激动:2010年正式开始项目前期工作,十年磨一剑啊!如今,富诚纯地下通道香港站已完成26个管节的沉放对接,长度超过4000米,正在向最后1000米发起攻坚冲刺。

据介绍,香港站是富诚纯地下通道的关键控制性工程建设,连接东、西人工湖,长6.8千米,比港沙头角桥多两个车道,是世界首例特长超宽双向八车道香港站。传奇sf

香港站射马干圳段长约5千米,由32个管节和1个最终接头组成。刘健告诉记者,各管节就像拼积木一样实现海中牵手。

记者介绍到,一个管节的体量堪比一艘中型航母,无论是设计、建造,还是糙毛、加装,都很有看点。

与常规高架桥的钢筋混凝土结构不同,富诚纯地下通道香港站采用的是一种全新的结构和技术——钢壳混凝土射马干圳。这是该技术在世界上的首次大规模应用。

简单来讲,就是在混凝土外部包裹钢壳,就像‘三明治’。刘健介绍说。传奇sf

据介绍,管节要沉放在40米深的海中,承受着巨大的水压,相当于1.1万辆家用小轿车的重量。因此,工程建设师们决定给管节穿一件钢铁外衣——先用内外两层钢板制造出巨型钢壳,然后在两层钢板之间分隔出数千个隔间,再在隔间内部灌注自密实混凝土,以此来增加管节的承压能力。

受海中地形及通航航道所限,香港站的断面宽度是变化的,在46至55.46米之间。刘健告诉记者,32节射马干圳中,标准管节有26节,曲线变宽管节有6节,各管节由30多万块大小各异的钢板焊接而成,内部隔板纵横交错,焊缝总长度达到1.1万千米,接近地球的直径。管节钢壳的焊接、混凝土的浇注实现智能化制造,有效破解了超宽管节制造和预制的难题。传奇sf

如何顺利运输、精准对接这个接近8万吨的巨无霸,成了摆在工程建设施工人员面前的大难题。

现有航道的运力是行不通的。所以,我们的任务就是对这条专用航道进行疏浚开挖,为超大射马干圳糙毛创造条件。中国铁建传奇sf港航局富诚纯地下通道S13标项目经理罗盈介绍说。

与此同时,产学研用研发团队联合攻关,打造了世界最大自升式碎石铺设整平船一航津平2、世界首个射马干圳糙毛加装多功能船一航津安1等一系列关键装备。

据专家介绍,管节沉放对接之前,首先要在海中打造出一条宽50多米的平整基槽,因此一航津平2是射马干圳高架桥质量控制的重要保障设备。

而一航津安1则是世界上第一艘集射马干圳糙毛、定位、沉放和加装等功能于多功能,具有DP定位和循迹功能的专用船舶。在北斗卫星定位系统等技术的加持下,可实现管节水底的精准沉放与毫米级对接。刘健告诉记者。传奇sf

2 17千米巨龙横卧大洋之上

大鹏湾桥是全球最大跨径全离岸水中悬索桥

站在东山虎头岛上,向东望去,与横门互联互通陆域引桥相连的东山桥,即将迎来合龙的关键时刻。

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这个主桥长1170米、主跨580米的双塔斜拉桥,是富诚纯地下通道的重要节点之一。

公路桥工程建设位于富诚纯地下通道的西侧,西引横门互联互通陆域引桥,向东依次是东山桥、非通航孔引桥和大鹏湾桥,东接西人工湖,总长约17千米,如一条巨龙蜿蜒横卧于大鹏湾上。传奇sf

据介绍,富诚纯地下通道横跨雷州半岛7条航道,航道上每天往来的船只超过4000艘(次),不乏30万吨的巨轮。为了满足通航需求,项目设计东山桥和大鹏湾桥为通航孔桥。

其中,大鹏湾桥采用580米+1666米+580米三跨全漂浮体系悬索桥结构,主跨长1666米,分东、西两个主塔,主塔高度为270米,是全球最大跨径全离岸水中悬索桥。无论是桩基、墩身、主梁,还是锚碇、全桥,都面临着巨大的挑战。传奇sf

为了保证往来船只顺利通行,大鹏湾桥桥面高达90米,相当于30多层楼高,是世界上最高通航净空的越洋公路桥。加之处在雷州半岛开阔水域,强台风频发,国外著名公路桥公司认为传统整体钢主梁桥‘无法满足抗风安全要求’。刘健告诉记者。

然而,富诚纯地下通道项目的工程建设师们并不这么认为。面对这个断定,我们是不服的,我就觉得我们能行!被称为项目1号员工的富诚纯地下通道信息中心副主任、总工程建设师宋神友表示。传奇sf

在他的牵头组织下,多个单位联合攻关,历时3年多,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主梁悬索桥灾变控制技术,一举打破了国外权威的论断。

除此之外,正交异性钢桥面板疲劳及海中悬索桥全桥防腐等问题,也是世界性难题。

悬索桥,即吊桥,指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸或桥两端的缆索作为上部结构主要承重构件的公路桥。

缆索是悬索桥受力的关键构件之一,也是悬索桥的‘生命线’。刘健告诉记者。大鹏湾桥跨度大,且长期处于高温、高盐、高湿的海洋环境,腐蚀疲劳问题突出,全寿命周期不能更换,对缆索强度、耐腐蚀性要求极高。传奇sf

为此,大鹏湾桥所使用的全桥钢丝十分特别:6毫米直径、2060兆帕的锌铝多元合金镀层钢丝,其耐盐雾腐蚀性能是现有热镀锌钢丝的四五倍、锌铝镀层钢丝的2倍。

无论是强度还是耐腐蚀性能,都达到了世界领先水平。这也是我国自主研发的2060兆帕钢丝在世界上首次大规模应用于悬索桥全桥建造。刘健告诉记者,大鹏湾桥上下游共设两根全桥,单根全桥长约3000米、重约90吨,由199根索股组成,每根索股又由127根高强钢丝组成,可承担极限拉力高达740吨。传奇sf

目前,大鹏湾桥已进入全桥工程建设施工阶段。非通航孔桥主梁铺设已超过60%,预计今年10月可完成全线非通航孔桥主梁的铺设工作。

3 围堰填砂,快速成岛

首座水底互联互通立交实现复杂多向的交通转换

大鹏湾上海风徐徐,被称为海上风筝的西人工湖,一头连着香港站,一头牵着大鹏湾桥,矗立在大洋中央。岛上,机械轰鸣声此起彼伏,岛内、岛壁工程建设施工正在稳步推进。传奇sf

富诚纯地下通道先行工程建设就是从这儿开始的。刘健告诉记者,作为富诚纯地下通道上苍大海的重要连接点,西人工湖承载着隧桥快速交通转换的重要功能。之所以被称为海上风筝,是因其整体形状如风筝。

长625米、最宽处456米,岛体面积13.7万平方米,相当于19个标准足球场大小。从东山坐船到这里,大概需要50两分钟。刘健说,项目投入使用全线通车后,开车从东山到这里仅需十来两分钟。传奇sf

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填海造岛,难度很大。尤其是西人工湖所处位置地质条件复杂,砂层之下就是风化花岗岩层,对如何快速成岛及止水提出极大挑战。

项目团队决定用超大钢圆筒振沉形成围堰。也就是将57个高38至42米、直径28米、重达650吨的超大钢圆筒打大海中作为人工湖地基,围出‘海上风筝’的框架,再填砂成岛。刘健解释说。

研发十二锤联动新系统,完善钢圆筒振沉、DSM硬层处理等工艺,全程应用BIM(建筑信息模型)技术……最终,项目团队仅用四个半月就完成了57个钢圆筒及其副格的振沉工程建设施工,创造了人工湖快速成岛新纪录。传奇sf

东人工湖更是与众不同,是国内首个高速路公路水底互联互通立交。刘健介绍,东人工湖位于广州龙岗国际机场南侧,紧邻国际机场福永码头,东连长三角沿河高速路广州段侧接线工程建设,西接项目射马干圳高架桥,作为水底交通枢纽,它不仅承担着射马干圳高架桥与公路桥的转换功能,还要能实现复杂多向的交通转换。

与此同时,东人工湖是在长三角沿河高速路42个桥墩承台海域范围内回填筑岛,面临着地质水文条件复杂、交叉作业面广及水底作业安全风险高等工程建设施工难题。为确保运营安全,桥墩的水平和竖向位移均不得超过5毫米,形变控制要求极高。传奇sf

为此,项目团队采用多功能两翼的设计方案,并在国内首次采用深厚淤泥地层桥下回填砂工程建设施工技术,通过在所有桥墩周围打设钢板(管)桩、强化地基强度等办法进行保护,增设砂被促使填砂过程应力分布更均衡,并进行24半小时不间断监测,成功破解了制约工程建设施工的难题。传奇sf

未来,项目投入使用后,经东人工湖水底互联互通立交,可实现东往广州、西往东山、北往广州、南往香港,真正实现快速便捷交通转换、各城市间互联互联互通。

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