深中通道首節(jié)鋼殼沉管完成澆筑并縱移成功(央廣網(wǎng)發(fā) 通訊員供圖)  

深中通道首節(jié)鋼殼沉管完成澆筑并縱移成功(央廣網(wǎng)發(fā) 通訊員供圖)

  央廣網(wǎng)珠海12月10日消息(記者郭翔宇 通訊員粵交集宣 岳路建12月10日,粵港澳大灣區(qū)重大戰(zhàn)略項(xiàng)目深中通道隧道工程首個鋼殼沉管在珠海完成澆筑,并順利攻克沉管縱移難題移至淺塢區(qū)進(jìn)行下一步作業(yè),為世界上首例雙向八車道海底沉管隧道安裝打下了堅實(shí)基礎(chǔ)。

  今年6月,總重達(dá)8716噸的深中通道首個鋼殼管節(jié)順利從廣州南沙出運(yùn)至珠海桂山鎮(zhèn)牛頭島沉管預(yù)制智慧工廠進(jìn)行預(yù)制。首個沉管混凝土澆筑及縱移成功,攻克了項(xiàng)目鋼殼沉管混凝土施工關(guān)鍵技術(shù)難題,標(biāo)志著深中通道隧道工程鋼殼混凝土沉管正式進(jìn)入流水線生產(chǎn)。同時,E1作為連接人工島和海底隧道的首節(jié)沉管,也為跨海通道海底安裝開啟了重要一步。按照計劃,首個E1管節(jié)將于2020年初完成一次舾裝作業(yè)后, 3月橫移至深塢區(qū),預(yù)計明年上半年完成沉放作業(yè)。

  深中通道沉管隧道為世界首例雙向八車道海底沉管隧道,長約6.8公里,沉管段長約5.0公里,由32個巨型鋼殼沉管組成。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,單孔跨度超過18米,沉放最大水深達(dá)40米,沉管結(jié)構(gòu)的受力非常復(fù)雜,是目前世界上最寬的海底沉管隧道。

  據(jù)了解,由中交四航局負(fù)責(zé)預(yù)制的22個沉管管節(jié)首先在廣州南沙龍穴島船廠完成鋼殼的制造,后運(yùn)抵珠海牛頭島進(jìn)行混凝土澆筑,在淺塢區(qū)、深塢區(qū)完成一次舾裝和二次舾裝作業(yè)后,再由自主研發(fā)專用裝備沉管浮運(yùn)安裝一體船運(yùn)至隧址區(qū)進(jìn)行沉放。

  自主研發(fā)專用混凝土及智能澆筑裝備系統(tǒng)

  深中通道沉管隧道采用鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)形式,該結(jié)構(gòu)為國內(nèi)首次應(yīng)用,國際上首次大規(guī)模使用!昂唵蝸碚f,這種結(jié)構(gòu)形式就是鋼板包著混凝土,類似‘三明治’結(jié)構(gòu),具有承載能力大、防水性能好等優(yōu)點(diǎn)。澆注隔倉多,每個標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)由2250個約4-16立方米封閉隔倉構(gòu)成,牛頭島預(yù)制廠需要完成4萬個不同規(guī)格隔倉施工,高流動性自密實(shí)混凝土總用量達(dá)66萬立方米,在封閉隔倉里實(shí)現(xiàn)混凝土填充密實(shí)性是世界性難題!鄙钪型ǖ拦芾碇行母敝魅、總工程師宋神友表示。

  為了突破鋼殼“芯”技術(shù),早于2015年,在廣東交通集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)下,深中通道管理中心組織產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān),聯(lián)合四航局研發(fā)中心等單位,歷時三年多,進(jìn)行了上百次隔倉模型澆筑試驗(yàn),突破了封閉式隔倉混凝土填充密實(shí)度等“卡脖子”難題。據(jù)宋神友介紹,一是研發(fā)了新材料,研制出了高穩(wěn)健、自流平、自密實(shí)混凝土;二是基于自流平混凝土流動的工作原理,提出了合理的工藝孔構(gòu)造設(shè)計,保障澆筑時排氣的通暢性;三是形成了項(xiàng)目專用自密實(shí)混凝土澆筑質(zhì)量控制指南,明確了澆筑速度等工藝指標(biāo);四是世界上首次研制了鋼殼混凝土智能澆筑裝備和系統(tǒng),該系統(tǒng)具有自動控制澆筑速度、自動感應(yīng)液面上升速度、自動提升導(dǎo)管等功能,有效保障了鋼殼混凝土澆筑質(zhì)量。據(jù)悉,相關(guān)成果將填補(bǔ)行業(yè)空白,形成了相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及核心關(guān)鍵技術(shù),引領(lǐng)交通基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展,打造建設(shè)交通強(qiáng)國的標(biāo)桿工程。

  200臺智能編組小車 可搬動8萬噸管節(jié)

  深中通道沉管隧道每個標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)的尺寸為165×46×10.6米,用鋼量約1萬噸,其排水量超過了“遼寧號”航空母艦,澆筑混凝土后重達(dá)8萬噸。“此次轉(zhuǎn)運(yùn)的E1管節(jié),是連接人工島和海底隧道的首節(jié)沉管,尺寸為123.8×46×10.6米,澆筑后總重量為6萬噸!深中通道管理中心島隧工程師楊福林補(bǔ)充道。

  沉管預(yù)制施工包含兩次沉管縱向移動、混凝土澆筑、兩次舾裝等繁復(fù)流程。對工程師們來說,關(guān)鍵在于如何將澆筑后最重達(dá)8萬噸的“巨無霸”鋼殼從預(yù)制車間安然無恙地運(yùn)送到淺塢區(qū)。

  “這種運(yùn)輸最適合的方式就是智能編組小車,但國內(nèi)現(xiàn)有的智能小車承載力均遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求,必須重新研發(fā)。”據(jù)中交四航局深中通道S09標(biāo)項(xiàng)目部總工程師黃文慧介紹,在港珠澳大橋期間,單節(jié)沉管預(yù)制需要72天時間,1節(jié)沉管每天頂推約30米,完成單節(jié)轉(zhuǎn)運(yùn)需要7天。為滿足工期要求,加快粵港澳大灣區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),深中通道全部沉管預(yù)制工作計劃于2022年底完成,因此要保證每月生產(chǎn)1節(jié)沉管,就必須在1天之內(nèi)完成鋼殼沉管在預(yù)制廠內(nèi)的縱向移動。

  “起初,我們找了業(yè)內(nèi)共11家高規(guī)格、實(shí)力雄厚的設(shè)備制造商,但由于項(xiàng)目規(guī)模大、難度高、技術(shù)復(fù)雜,沒有一家單位能保證完成,我們只好自主研發(fā)!秉S文慧說。歷時一年半,終于攻克難關(guān),研發(fā)出了單臺承載力達(dá)到800噸的臺車和智能移動系統(tǒng),采用“多點(diǎn)支撐、三點(diǎn)平衡、同步行走”原理實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)移動,速度每分鐘可達(dá)0.2米至1米。

  據(jù)悉,尺寸為165×46×10.6米的標(biāo)準(zhǔn)鋼殼沉管澆筑完成后將有近8萬噸,并將再次縱移至淺塢區(qū)進(jìn)行一次舾裝作業(yè),而四條軌道鋪設(shè)200輛800噸移動臺車,可承重量最高達(dá)到了16萬噸,為鋼殼澆筑提供了雙倍承載保證,徹底解決了單節(jié)8萬噸沉管轉(zhuǎn)運(yùn)難題,大大提升管節(jié)轉(zhuǎn)運(yùn)工效,預(yù)計沉管縱移只需要3天時間即可完成,對縮短沉管預(yù)制工期有很大推進(jìn)作用。

  目前,深中通道建設(shè)順利。橋梁工程已完成全部主橋樁基工程,正在進(jìn)行承臺施工作業(yè);西人工島已完成筑島,正在進(jìn)行島上暗埋隧道CW2段主體結(jié)構(gòu)等施工;東人工島已完成堰筑段臨時圍堰結(jié)構(gòu)施工、沿江高速保護(hù)鋼板樁及鋼管樁施工等工作。沉管隧道核心裝備方面,已完成運(yùn)安一體船(一航津安1)、碎石整平船(一航津平2)及供料船、起錨艇等裝備建造任務(wù),項(xiàng)目預(yù)計2024年建成通車。