北京日報客戶端 | 記者 韓梅
“20個月以來,團隊‘敢下五洋捉鼈’,相繼攻克了隧址地質條件差、施工水域狹窄、深水深槽、曲線段沉管曲率大等一系列技術難題,對基床整平船、沉管安裝船等關鍵裝備進行升級改造達到世界領先水平,破解了全球首個寒冷區海底沉管隧道施工‘密碼’。”8月5日,中交一航局二公司大連灣海底隧道項目部項目經理王殿文接受記者采訪時說。
采用換填法實現硬岩與軟土平緩過渡
2020年12月9日,大連灣海底隧道完成首節E1管節沉管安裝,實現了我國寒冷地區沉管隧道施工零的突破,開啟了我國高緯度寒冷地區大型跨海沉管隧道建設的先河。
作為我國北方第一條海底跨海沉管隧道,寒冷海域對混凝土耐久性提出重大考驗。大連灣海底隧道沉管主體結構設計基準期100年,對隧道的強度、防水性、耐久性要求高,且周邊地區優質天然河砂資源匮乏。施工區域地質條件複雜,施工質量要求高。13節沉管坐落在岩基上,5節沉管坐落在黏土層中,黏土部分采用換填法處理,實現海底硬岩與局部軟土地基剛度平緩過渡。
項目團隊通過研發,在寒冷地區海工複雜結構大體積混凝土中使用機制砂達到了預期效果,這在國際上尚屬首次。
沉管“拐彎” 為城市規劃“零打擾”提供樣闆
沉管隧道的南端連接大連市繁華的中山區,如果沉管直線“登陸”,将會占用大量土地。“沉管必須要彎一下”,王殿文說,我們決定讓沉管“拐”個大彎,利用原有港池上岸,從而實現了“不打擾”城市規劃和繁華地帶。
“與港珠澳大橋沉管隧道5500米的曲線半徑相比,設計出來的大連灣海底隧道的曲線半徑僅為1050米。”王殿文說,彎曲段的沉管隧道由5節148米的異型沉管組成,是目前國内乃至世界上半徑最小、曲率最大的曲線沉管隧道。施工過程中,團隊克服了預制和安裝難度,最終實現了這一設計安裝的成功。與此同時,團隊堅持建設“智慧沉管”的建設理念,在沉管内部安裝各種傳感器,對沉管變形、管内溫度等進行監控,使每個沉管有了數字化的健康檢測系統,以保證5個彎曲沉管精準對接。這是世界沉管隧道領域的一次重要突破,為城市規劃“零打擾”提供了中國方案。
水下電纜插座等關鍵設備實現國産化改造
經過多年的技術沉澱,我國在沉管隧道領域已經實現了關鍵技術的國産化和自有化,特别是核心裝備基本完成了國産化改造。但是,仍有少量技術和産品需從國外購買。2020年,突如其來的新冠疫情,為項目建設帶來諸多困難,原本需要從國外進口的關鍵設備以及需要國外協助的技術無法實現。
從港珠澳大橋建設期間,沉管隧道的水下電纜插座為德國進口,由于大連灣海底隧道采用幹塢法批量預制沉管,如果采用原有的電纜插座安裝方式,設備采購量将數倍增長。且在疫情期間,采購周期延長,無法保障工期。項目團隊經過研究,決定電纜插座的安裝由一次舾裝調整到二次舾裝,插座的使用數量由原來的20套銳減為3套。同時,聯合國内相關廠家進行技術研究,實現了國産化改造,目前已經成功應用于大連灣海底沉管隧道的18個管節。
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