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這群重慶人讓大橋海底隧道滴水不漏

2018-10-24 10:39:33 | 來源:重慶日報 | 編輯:歐平淑 | 責編:陳夢楠

  10月23日上午,世界最長的跨海大橋——港珠澳大橋正式開通。大橋長達6.7公里的海底沉管隧道,是我國第一條外海沉管隧道,也是世界上唯一的深埋沉管隧道和最長的公路沉管隧道。而這條隧道的一半沉管,都由中國交建旗下三級子公司、在渝央企中交二航局第二工程有限公司打造。

  從2011年起,中交二航局近2000名建設者紮根孤島外海,轉戰牛頭島、東人工島、西人工島和海底沉管隧道,承擔了沉管預製廠建設、超級沉管預製、非通航孔橋建設、最終接頭施工、海底隧道內裝、島上主體工程大斜屋面安裝和瀝青路面鋪裝等關鍵工序施工任務,為港珠澳大橋建設添磚加瓦。

  中國沉管“工廠法”生産第一隊

  港珠澳大橋海底隧道由33節巨型沉管和1個最終接頭段組成,每節標準沉管長180米、寬37.95米、高11.4米,單個管節重約8萬噸,最大沉放水深超過45米,是世界體量最大、埋度最深的沉管,號稱“沉管航母”。

  “中交二航局港珠澳大橋島隧工程項目部承擔了一半的沉管生産任務。這些沉管並不是我們平常概念中的普通混凝土水泥管道,而是重達8萬噸的超級巨無霸,且隧道基礎還是30多米的深厚軟土層,在長達120年的使用週期內,一旦出現任何品質問題,都會給這個‘超級工程’帶來巨大的災難。”中交二航局相關負責人介紹。

  2011年6月,二航建設者進駐牛頭島,開建沉管預製工廠,他們面臨的第一個難題就是編制超大型沉管工廠法生産預製方案。

  港珠澳大橋沉管管節每節的體量相當於一座60層的高樓,是世界最大的沉管管節,且全部採用“工廠法”進行生産,這在全世界是第二次。國內沒有任何成熟的經驗可以借鑒,所有的方案只能依靠技術人員一點一滴地研究、推敲、試驗、優化和集成,最終形成完整的生産體系。

  上百種不同規格、型號的鋼筋怎麼加工、轉運?重達上千噸的鋼筋籠怎麼綁扎、移動?一次性澆築3000多方混凝土怎麼杜絕出現裂紋?8萬噸巨型剛性混凝土結構怎麼從淺塢區移動到深塢區?這些都是施工團隊必須攻克的難題。在一年多時間裏,他們先後完成了6次小模型試驗、2次足尺模型試驗,方案從無到有;再一次次地論證、一次次地否定、一次次地優化,實現了技術、施工的重大突破和超越。

  最終,團隊編制完成了超大型沉管“工廠法”生産成套施工方案,首次在建築領域採用新型J型拉鉤筋,創新採用大體積構件多點支撐、分散頂推新工法,解決了“沉管航母”的生産、頂推、體系轉換等系列難題,實現了我國外海沉管“工廠法”預製工藝的突破,並成為中國沉管“工廠法”生産第一支“吃螃蟹”的團隊。

  創造澆築百萬方混凝土無一裂紋奇跡

  港珠澳大橋海底隧道建設是一個全程充滿了高風險的過程,不把最後一節沉管預製完成,現場管控都不能有絲毫放鬆。沉管防水品質是沉管預製所有技術指標中的重中之重,每一節沉管、每一個接頭、每一段管壁,都不能有絲毫缺陷。

  然而,由於沉管採用混凝土自防水,這種結構決定了防水控制特別困難;再加上沉管體積大,鋼筋密集,預埋件種類、數量都非常多,墻體澆築作業面又狹窄,人在裏面轉身都不容易,振搗非常困難;此外,隨著安裝水深逐步增加,沉管承受的壓力將越來越大,水密控制面臨的局面也越來越嚴峻。

  2014年初,前五批沉管已順利預製完畢,第六批沉管安裝位置將進入伶仃主航道,安裝水深超過了30米。為了保證沉管在這樣惡劣的環境下滴水不漏,二航建設團隊成立了沉管水密性攻關突擊隊。

  團隊逐一排查可能存在的風險源,制定專項優化方案,同時開展沉管水密性提升專項活動,增設大功率通風裝置,改善墻體混凝土澆築振搗環境,杜絕漏振隱患。

  功夫不負有心人。2016年9月,團隊率先完成所有沉管預製任務,創造了澆築百萬方混凝土無一裂紋的工程奇跡。

  突破“最終接頭”新結構三道難關

  為了盡最大努力減少水下作業時間,保證施工品質,提高施工效率,港珠澳大橋海底沉管首創了整體安裝、主動止水的最終接頭新結構,把採用傳統工法的隧道合龍時間從至少半年壓縮到不到一天。

  造好最終接頭,是沉管隧道建設成敗的關鍵,而中交二航局再次成為這一任務的執行方。

  打造最終接頭,建設者們面臨三道難關。第一道難關就是要製造出結構複雜、止水嚴密、尺寸精準的鋼殼結構。冒著數九隆冬,建設團隊夜以繼日奮戰,一條焊縫一條焊縫地查,一個數據一個數據地復核,加班加點完成最終接頭製造工作,趕在最後一節沉管安裝完成的當天,從上海長興島製造基地順利運抵珠海牛頭島沉管預製廠。

  第二道難關是完成最終接頭“三明治”結構澆築。這是國內第一次大規模採用高流動性混凝土澆築工藝,304個隔艙,任何一個地方都不能出現品質隱患。為此,在長達一年的時間裏,二航建設團隊先後開展了數十次模擬試驗、玻璃箱澆築試驗、實驗室檢測分析,同時建立3D模型,編制出詳細的澆築方案,細緻規劃好場地安排、管線佈局、澆築順序、品質檢查、缺陷修復等全套施工方案。最終經過20多天的緊張施工,接頭“三明治”結構澆築取得圓滿成功。

  第三道難關則是完成最終接頭基礎注漿。由於施工在近30米海底進行,注漿管線距離長、潛水作業量大、安全風險性高,極易受到洋流波浪及不穩定天氣因素影響,現場施工極為複雜和困難。二航建設團隊提前籌劃,精心制定相關方案,歷經12小時冒雨鏖戰,圓滿完成最終接頭基礎注漿任務。

  2017年5月2日,世界最大起重船1.2萬噸“振華30”首秀伶仃,在不到一天的時間內,6120噸最終接頭實現毫米級精確安裝,在世界上第一次做到了深水複雜環境下沉管隧道滴水不漏。

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