近日,隨著車陂隧道項目乾塢灌水系統一鍵啟動,重達6萬噸的兩艘「車陂航母」順利開展灌水作業。歷經6天的乾塢灌水,國內首座全斷面澆築內河沉管隧道首批沉管已順利完成起浮作業。此次沉管的成功起浮,標誌著車陂隧道工程項目施工進度將進入「快車道」,港珠澳大橋沉管技術的突破升級。
建設中的琶洲地區。
由中交四航局承建的車陂路-新滘東路隧道(以下簡稱「車陂隧道工程」)是目前國內在建(單管節)最長的過江沉管隧道,全長共有2.07千米,橫跨廣州天河區和海珠區,南起新港東路,下穿珠江,向北與待建臨江大道、花城大道相交,終點止於現狀黃埔大道交叉口,天河隧道段、海珠隧道段、水中段,全長1547米,其中沉管段全長492米。道路等級為城市主幹道,道路規劃寬度60米,隧道段雙向6車道,設計車速為60千米/小時。
隧道沉管段橫截面設計寬度為30.4米,高度為8.7米,截面面積為264.48平方米。工程建設完成後,將會成為廣州經濟交通樞紐的「大動脈」,為沿線地區的發展作出積極貢獻。
琶洲區域建設效果圖。
沉管工藝迭代升級
港珠澳大橋有約6.7公里海底隧道,其沉管隧道長約5.6公裡,是港珠澳大橋難度最高的控制性工程。為確保港珠澳大橋120年的使用壽命,中交四航局僅用14個月就建起了佔地56萬平方米的世界最大沉管夢工廠,以高超的工藝水準,耗時6年完成了17節超級沉管的預製使命。
繼港珠澳大橋之後,車陂隧道項目「移花接木」其關鍵技術——全斷面預製。項目策劃伊始,項目部就潛心科研攻關,聚焦全斷面澆築模板工藝進行全新設計,攻克了眾多技術難關,首次實現了將全斷面澆築技術應用於廣州市內河沉管預製的歷史性突破。
其中,沉管預製採用整體式管節後澆帶分段全斷面預製法。標準管節分為7段,各段之間設置後澆帶。混凝土採用泵送入模,每施工段按照先底板,再中隔牆、側牆,最後頂板的方式採用一次澆築成型標準化施工工藝。採用全斷面澆築替代傳統的分層澆築,雖然在前期建造過程中增加了施工成本,但卻大幅減少了後續出現可控性滲漏的風險,從長遠考慮,也節約了運維期因裂縫修補產生的費用。
項目現場。
為了克服在內河狹窄乾塢下進行全斷面預製的不利條件,項目部在「全斷面一次性整體化澆築」設計理念上,結合傳統模板施工的特點,根據現場的施工條件對模板進行了優化設計,研製出全自動液壓步履式機械化模板。該模板採用液壓支撐系統、遙控行走系統等模板形式,具有結構穩定、變形可控和經濟合理的特點,保證沉管澆築的質量和安全,形成了步履式機械化模板全斷面預製沉管施工技術,成功實現了場地受限條件下的內河沉管全斷面預製,降低了傳統分層澆築工藝所帶來的開裂風險。此項技術為沉管預製施工縮短工期的同時提高了成品質量,更為往後的內河沉管全斷面預製發揮了重要指導示範作用。
商品混凝土的控裂問題是大體積沉管預製的重難點,項目團隊日夜奮戰,在港珠澳大橋控裂成果基礎上,結合本項目施工條件,開展專題研究並制定控裂專項措施,實現了國內全斷面整體式內河沉管隧道的首次成功控裂。項目研究出來的「一種抗裂自防水混凝土」抗裂縫性強、自防水性能好,填補了國內缺少適用於沉管的預製混凝土的缺陷。
項目建設負責人張濤表示:「我們的沉管預製採用的是全國首創全斷面一次性整體澆築,是一種運用於世紀工程港珠澳大橋島隧工程的沉管預製工藝,也是此種全球領先工藝在內河沉管隧道的首次運用。雖然在前期建造過程中增加了施工成本,但卻大幅減少了後續出現可控性滲漏的風險,降低運營維護成本。」
項目現場。
科技賦能「傳承」建設
車陂隧道工程項目是廣州市首個採用政府與社會資本合作模式實施的過江隧道項目,也是國內首座緊鄰運營地鐵線施工的沉管隧道。施工場地狹窄,交通疏導尤為關鍵,具有社會關注及透明度高、應急要求高、環保要求高、涉鐵涉水安全風險高、技術難度高等重難點。同時,在施工過程中,項目面臨地上地下障礙多、專業類型多、專業和社會之間協調多、幹擾多導致施工變化多等嚴峻挑戰。
由於項目涉及12個單位工程、100個分項工序施工,對項目工藝技術及管理要求更高,如何藉助「巧力」是提升工程品質的關鍵。
項目堅持技術支撐,分層級分類開展項目技術管理。技術管理上,圍繞一個基礎,堅持以問題為導向,技術為支撐,科研為保障,分層級分類別開展技術管理。如沉管預製在極其緊張的工期和繁雜的管理流程下,項目團隊堅持與業主、監理、設計等各方聯動協作,歷時一年半反覆匯報、調研和科研攻關,研發出沉管全自動液壓步履式模板,實現了將全斷面澆注技術成功應用於廣州市內河沉管預製的歷史性突破。
目前,在建的車陂隧道預計於2022年底建成通車。車陂隧道開通後車主也不必再借道琶洲大橋和東圃特大橋,可直接從車陂路直通新港東路。原本從車陂南路到江對岸的琶洲保利洲際酒店,需要繞行科韻路和琶洲大橋,開車15—30分鐘,若是上班高峰期更是擁堵;而隧道開通後,距離大大縮短,通行時間大約1分鐘,也減輕了現有過江通道的交通壓力,打造宜居宜遊的優質生活圈。
【南方+記者】柳時強
【通訊員】廖惠康 方釗佳