港珠澳海底沉管隧道世界難題的中國解法

2020-12-01 青島晚報電子報
港珠澳海底沉管隧道世界難題的中國解法
青島全搜索電子報   2016.11.28 星期一

    近8萬噸重的巨型沉管、180米長的標準管節、40多米的海底埋深、120年的使用壽命……一串串關鍵數字，在珠江入海口註定了建造海底沉管隧道將會是一個世界級的難題。在河海交匯、水文複雜的港珠澳海域，用十幾艘大型船隻浮運8萬噸重的巨型沉管，好似一個浩浩蕩蕩的「航母編隊」，如何在海底溝槽中高精度地安裝，被稱為交通業的「珠穆朗瑪峰」，誰能攻克這一世界難題？
    中交一航局二公司，這個位於青島的品牌國企，憑著厚積薄發的技術優勢，迎難而上，在中交集團帶領下，打破了國際的技術壟斷，讓中國的海底沉管隧道技術一下站到了世界之巔。作為世界矚目的重大項目，港珠澳大橋是我國繼三峽工程、青藏鐵路、南水北調、西氣東輸、京滬高鐵之後又一重大基礎設施項目，其中沉管隧道是目前世界上綜合技術難度最大的沉管隧道，也是世界上最長的公路沉管隧道，全長5664米。
獨立自主挑戰世界難題
    先鋪法海底沉管隧道只有建成的丹麥厄勒海峽和在建的韓國釜山二個沉管隧道工程，沉管的浮運安裝均由荷蘭公司實施。港珠澳大橋中的沉管隧道項目處於河海交匯的海域，波浪和水流大、回淤快，成為全球矚目的「難題級項目」。
    中國人在世界工程界已經是「挑戰不可能」的代名詞。中交一航局有限公司副總工程師、中交一航局二公司總工程師劉德進，1986年7月畢業於清華大學水利水電工程建築專業，已經在這個行業鑽研了30年，主持了多項國內外大型工程的核心技術工作，青島前灣港工程、董家口40萬噸礦石碼頭工程、煙臺港工程、日照港工程、長江南京以下12.5米深水航道建設一期工程、青島海灣大橋、青島地鐵項目R3線工程等項目，都留下了他的汗水和智慧，僅魯班獎就獲得4項、詹天佑獎6項。荷蘭公司在中國註冊了沉管技術專利，做好了參與港珠澳建設的準備，中交集團中標後同荷蘭公司進行談判，對方最終要求7000萬歐元的技術服務費，超高的報價反而激發了劉德進為代表的二公司技術團隊的鬥志：「憑著幾十年的技術積累，我們有能力建設一個中國人的世界級外海沉管隧道工程！」一個曾經「南徵北戰」的團隊聚集在一起，立志要拿下這個世界沉管隧道史上的標誌性項目。
突破難關成就自主技術
    要在40多米深的海底建一條海底隧道，地質條件沒有先例可循。中交一航局二公司經過四年技術研究和考察，初步完成港珠澳大橋沉管隧道的兩大技術難題：沉管浮運安裝和基床整平技術方案。在總部的帶領下又進行了一年多技術研究，公司形成了較為完備的施工技術方案。獨立研發建造了世界先進的沉管浮運安裝船和高精度外海深水拋石整平船，一大批在施工攻關中實現的技術突破和建造的自主大型專用裝備，一下讓中國站在了海底隧道沉管施工技術的尖端。但2013年5月6日第一節沉管安裝時，仍出現了意想不到的情況。第一節沉管安裝用了4天5夜總共96個小時，那真是心急如焚的96個小時。由於河海交匯帶來的泥沙快速回淤，給沉管安裝帶來巨大困難。技術團隊晝夜研究技術方案應對，以堅強的意志成功完成了第一節沉管。邊幹邊研究，針對回淤這一重大技術難題，技術團隊組織技術攻關，通過大量的實驗和技術研究成功地解決了回淤對沉管施工的困擾，並且形成了「外海深埋大型沉管基礎碎石墊層防淤與高精度清淤施工成套技術」這一被鑑定為世界先進水平的科技成果。
海底隧道技術走向世界
    2016年11月23日上午7時40分，經過連續24小時頂風冒雨作業，中交港珠澳大橋島隧工程項目部順利完成曲線段E32沉管沉放對接，港珠澳大橋海底沉管隧道建設裡程達到5130米，預計明年5月將完成全部沉管作業。根據媒體報導，整個港珠澳大橋有望在明年年底通車。
    港珠澳大橋島隧工程180米標準管節，更是島隧工程首個真正意義上外海深水安裝的沉管隧道，引起了全球的關注。構建大橋海底隧道的33節沉管，每節超過100米長，四層樓高，隧道內寬可達到雙向六車道，絕對是沉管中的巨無霸。 33節沉管幾百道工序不僅環環相扣，還要重複千百遍，只要一個環節出問題，漏水將不可避免。那麼海底沉管對接怎樣才會滴水不漏？
    為了精確控制在下沉過程中的姿態，沉管每下沉1到3米左右就要停下來，監測系統開始工作，測控當時海水流速變化和周邊流速情況，了解下沉過程中沉管的封門等數據是否在正常範圍內，監測沉管管內是否有異常滲水和沉管的運動姿態，這些方面有任何異常都要立即停止沉放、分析原因。沉管內9個攝像頭組成的監控系統會連續獲取實時監控數據。一切數據正常，再進行下一個1到3米的下沉。
    即使有這些措施保障沉管姿態，對接前還要經過潛水員用沉管下面的拉合系統多次微調，保證管節的精準對接，海底一萬多噸的水壓力會使兩節沉管接頭部分的橡膠止水帶緊緊地粘合在一起。
    中交一航局二公司在海底沉管隧道的突破，引起各方的關注。大連灣沉管隧道將交給中交一航局二公司的團隊建設。規模超過港珠澳大橋隧道的深圳-中山海底沉管隧道工程正在籌備中，中交一航局二公司技術團隊一直在為此精心準備。加拿大的沉管隧道拆除工程團隊也慕名而來，劉德進認為，中國公司憑藉大型工程成功取得的技術突破，加上中國人吃苦耐勞的精神，必將在世界海底隧道施工中展現更強的力量。
青島晚報/掌上青島/青網 記者 曹為鵬 薛飛

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