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

  央廣網珠海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基礎。

  今年6月,總重達8716噸的深中通道首個鋼殼管節(jié)順利從廣州南沙出運至珠海桂山鎮(zhèn)牛頭島沉管預制智慧工廠進行預制。首個沉管混凝土澆筑及縱移成功,攻克了項目鋼殼沉管混凝土施工關鍵技術難題,標志著深中通道隧道工程鋼殼混凝土沉管正式進入流水線生產。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40米,沉管結構的受力非常復雜,是目前世界上最寬的海底沉管隧道。

  據了解,由中交四航局負責預制的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,后運抵珠海牛頭島進行混凝土澆筑,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)專用裝備沉管浮運安裝一體船運至隧址區(qū)進行沉放。

  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構形式,該結構為國內首次應用,國際上首次大規(guī)模使用!昂唵蝸碚f,這種結構形式就是鋼板包著混凝土,類似‘三明治’結構,具有承載能力大、防水性能好等優(yōu)點澆注隔倉多,每個標準管節(jié)由2250個約4-16立方米封閉隔倉構成,牛頭島預制廠需要完成4萬個不同規(guī)格隔倉施工,高流動性自密實混凝土總用量達66萬立方米,在封閉隔倉里實現(xiàn)混凝土填充密實性是世界性難題!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,早于2015年,在廣東交通集團領導下,深中通道管理中心組織產學研用聯(lián)合攻關,聯(lián)合四航局研發(fā)中心等單位,歷時三年多,進行了上百次隔倉模型澆筑試驗,突破了封閉式隔倉混凝土填充密實度等“卡脖子”難題。據宋神友介紹,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造設計,保障澆筑時排氣的通暢性;三是形成了項目專用自密實混凝土澆筑質量控制指南,明確了澆筑速度等工藝指標;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、自動感應液面上升速度、自動提升導管等功能,有效保障了鋼殼混凝土澆筑質量。據悉,相關成果將填補行業(yè)空白,形成了相應的行業(yè)標準及核心關鍵技術,引領交通基礎設施行業(yè)的高質量發(fā)展,打造建設交通強國的標桿工程。

  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準管節(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8萬噸。“此次轉運的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充道。

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

  “這種運輸最適合的方式就是智能編組小車,但國內現(xiàn)有的智能小車承載力均遠遠達不到要求,必須重新研發(fā)!睋薪凰暮骄稚钪型ǖ繱09標項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)轉運需要7天。為滿足工期要求,加快粵港澳大灣區(qū)基礎設施建設,深中通道全部沉管預制工作計劃于2022年底完成,因此要保證每月生產1節(jié)沉管,就必須在1天之內完成鋼殼沉管在預制廠內的縱向移動。

  “起初,我們找了業(yè)內共11家高規(guī)格、實力雄厚的設備制造商,但由于項目規(guī)模大、難度高、技術復雜,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,研發(fā)出了單臺承載力達到800噸的臺車和智能移動系統(tǒng),采用“多點支撐、三點平衡、同步行走”原理實現(xiàn)平穩(wěn)移動,速度每分鐘可達0.2米至1米。

  據悉,尺寸為165×46×10.6米的標準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)進行一次舾裝作業(yè),而四條軌道鋪設200輛800噸移動臺車,可承重量最高達到了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)8萬噸沉管轉運難題,大大提升管節(jié)轉運工效,預計沉管縱移只需要3天時間即可完成,對縮短沉管預制工期有很大推進作用。

  目前,深中通道建設順利。橋梁工程已完成全部主橋樁基工程,正在進行承臺施工作業(yè);西人工島已完成筑島,正在進行島上暗埋隧道CW2段主體結構等施工;東人工島已完成堰筑段臨時圍堰結構施工、沿江高速保護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,項目預計2024年建成通車。