深中通道的十项“世界之最”
沐浴在晨曦中的深中通道。新华社记者 毛思倩 摄
自6月30日正式通车试运营,深中通道开通半个多月来热度不减,成为一开通日均车流量就超10万车次的“超级通道”。作为当今世界上综合建设难度最高的跨海集群工程之一,全长约24公里的深中通道集“桥、岛、隧、水下互通”于一体,工程建设创下多项“世界之最”,展现了中国制造的硬核实力。
其中,深中通道桥梁部分长约17.1公里,创下5项“世界之最”。
——世界最大跨径全离岸海中钢箱梁悬索桥。深中大桥(原名“伶仃洋大桥”)是深中通道全线的关键控制性工程,大桥主跨达1666米,加上两边的边跨,总跨达2826米。大桥为三跨吊全漂浮体系悬索桥,其纵向刚度较低,为此,项目研制了多功能静力限位-动力阻尼组合体系和纵向位移及梁端累积行程控制装置,有效地抑制了大跨径悬索桥在温度、车辆、地震等不同速率的荷载作用下的变形,提高了梁端伸缩装置的安全性、耐久性、经济性。
——世界最高通航净空海中大桥。深中大桥主塔高270米,相当于90层楼的高度,大桥桥面距离海平面高达91米,相当于30层楼高,船舶的通航净空达76.5米,可满足30万吨散货轮和3万标箱集装箱船的通航需求,可以通航“爱达·魔都号”等超大规模船舶。这座大桥的上游,是华南地区最大的集装箱干线港口之一的广州港,它的国际集装箱航线多达130多条,年货物吞吐量居全球前列,日均4000多艘次船舶在桥面下的伶仃洋上航行。
——世界最大海中悬索桥锚碇。深中大桥有两个大锚碇,单个锚碇长83米、宽83.85米、高51.5米,混凝土方量约34.4万立方米,重约100万吨,面积相当于17个国际标准篮球场,是当前世界上最大海中锚碇。锚碇的作用就是承受拉力,稳定大桥,深中大桥的主缆就系在这两个“秤砣”身上,大桥的自重加上桥面车辆,总重量超过10万吨,靠的就是这两颗“定盘星”。
——世界最高悬索桥抗风检验风速。由于身处珠江口台风频发区,强风吹来时,会在桥面附近形成漩涡,形成周期性向上向下的吸拉波动,当波动的频率和桥自身频率重合时,就会产生共振,桥就如同秋千般激荡起来。广东交通集团深中通道管理中心主任、总工程师宋神友说,项目开展了3年多的平行研究,研发出了新型组合气动控制技术,将大跨径钢箱梁悬索桥的临界颤振风速,从世界公认的70米/秒,提升到超过80米/秒,一举打破国外权威论断。
——世界最大体量钢桥面热拌环氧沥青铺装。深中通道钢桥面铺装总面积达到37.88万平方米,为当前世界之最。“热拌环氧沥青体系是国内适应繁重交通较为典型的钢桥面铺装方案。”深中通道保利长大S15标项目部总工程师毛浓平介绍,这种体系具有高模量、高韧性、耐磨耗、抗疲劳等特点,在使用过程中表现出优良的长期路用性能,能更好保障路面耐久性、服务质量和行车舒适度。
此外,深中通道海底隧道部分长约6.8公里,也创下5项“世界之最”。
——世界最长的双向八车道海底沉管隧道。深中通道海底隧道,双洞双向8车道。其中,海底隧道沉管段长5035米,由32个重达8吨的管节和一个最终接头连接而成。要将32个“大家伙”沉入海底,首尾相接、严丝合缝,挑战前所未有。项目启动时,团队引入北斗系统,由船上的北斗卫星天线和附近的参考基准站配合,对沉管进行差分定位,精度可达毫米级,并且创造了连续7节管节毫米级对接的“深中精度”,远远超过了设计要求的误差5厘米。
——世界最宽的海底钢壳-混凝土沉管隧道。32个重达8吨的管节包括26个标准管节和6个非标管节,其中标准管节长165米、宽46米(最宽55.6米)、高10.6米,立起来就是一幢55层的大楼。据了解,平均每节沉管的用钢量约1万吨,焊缝长度超过270公里,深中通道打造出大型钢结构“智能制造四线一系统”,按照施工计划,以每月出厂一节钢壳的速度,来满足项目建设需要。
——世界单体体量浇筑最大钢壳沉管自密实混凝土浇筑。深中通道海底隧道沉管采用内外双层钢壳、中间浇筑混凝土的“三明治”结构形式,通过钢壳搭建起沉管的“筋骨”,在内部填充混凝土给沉管装上坚实的“肌肉”,单个标准管节混凝土浇筑方量达到2.9万立方米,累计91万立方米。“单个标准沉管内部被分成了2255个仓格,每个小格子之间都是不连通的。为了加强结构的整体性,我们要在每个仓格内灌注一种高流动性的混凝土,这种混凝土就是自密实混凝土。”中交四航研究院建材所副总工于方说。
——世界首例水下高速公路枢纽互通-机场互通立交。深中通道东人工岛位于深圳宝安国际机场南侧,是深中通道项目深圳侧的起点,全岛陆域面积34.38万平方米,相当于48个国际标准足球场,岛上设隧道工程、救援码头、供配电配套用房及相关附属配套设施,其中,隧道工程包括长480米的堰筑段隧道、长855米的岛上主线隧道,以及实现交通转换的4条匝道隧道。作为首个高速公路水下枢纽互通立交,它最重要的功能是通过机场枢纽水下互通立交,实现深中通道与广深沿江高速、宝安机场、大铲湾港区、大空港区之间的快捷交通转换。
——世界最宽的可反复折叠M型止水带应用于沉管最终接头。沉管水密性是整个隧道的生命,沉管隧道如何做到“滴水不漏”?原来,每节管节的两侧都装有止水带,就像保温杯盖上的橡胶圈。其中,最终接头设置于E23与E24管节之间,也就是隧道最终合龙的位置,为保证其防水性能,项目团队创造了世界最宽(3米)的可反复折叠M型止水带。
□记者 王丰 深圳报道
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