深中通道到底牛在哪?

■深中通道。新华社发

■开通首日的深中通道海底沉管隧道内的车流。新华社发
6月30日,举世瞩目的超级工程——深中通道,正式通车试运营。路线全长约24公里,深圳至中山的车程将从此前约2小时缩短至30分钟。
地处粤港澳大湾区核心区域,集“桥、岛、隧、水下互通”为一体,当前世界上综合建设难度最高的跨海集群工程,深中通道为什么这么“牛”?
深中通道十项世界之最
1
世界最大跨径全离岸海中钢箱梁悬索桥(主跨1666米)
2
世界最高通航净空海中大桥(76.5米)
3
世界最大海中悬索桥锚碇(长83米、宽83.85米、高51.5米,单个锚碇混凝土方量约34.4万立方)
4
世界最高悬索桥抗风检验风速(颤振临界风速88米/秒)
5
世界最大体量钢桥面热拌环氧沥青铺装(面积达到37.88万平方米)
6
世界最长的双向八车道海底沉管隧道(长5035米,32个管节+1个最终接头)
7
世界最宽的海底钢壳-混凝土沉管隧道[标准管节长165米、宽46米(最宽55.6米)、高10.6米]
8
世界单体体量浇筑最大钢壳沉管自密实混凝土浇筑(单个管节混凝土浇筑方量达到29000立方米,累计910000立方米)
9
世界首例水下高速公路枢纽互通-机场互通立交
10
世界最宽(3米)的可反复折叠M型止水带应用于沉管最终接头
桥
深中大桥(原名伶仃洋大桥)长度虽然不到三千米,却是全线关键控制性工程之一。建造这座大桥需要克服多个难题——
首先,需要满足繁忙的通航需求。
这座大桥的上游,是华南地区最大的集装箱干线港口——广州港。它的国际集装箱航线多达130多条,日均4000多艘次船舶在桥面下航行,未来还要满足30万吨散货轮和3万标箱集装箱船的通航需求。因此,深中大桥采用了1666米超大跨径桥梁,是世界最大跨径全离岸海中钢箱梁悬索桥。
并且,深中大桥通航净高是76.5米,这是什么概念?它比世界主航运通道——苏伊士运河和巴拿马运河上的桥梁通航净高高出10米左右。这是目前世界最高通航净空的海中大桥,距离海面26层楼的高度,足够容纳两艘上下叠置的泰坦尼克号。
要实现这样的通航净高,就要在伶仃洋上建造两座更高的大桥主塔。中国工程师自主研发的一体化智能筑塔机,此时大显身手。7400吨预制成型的钢筋,5万立方米的混凝土,48次的浇筑,仅用一年的时间,这座90层楼高的主塔便拔“地”而起。
其次,需要承受得住重量。深中大桥钢结构用钢量约8.5万吨,相当于两座国家体育场“鸟巢”的用钢量。要拉起如此重的桥梁,就需要拉力更大的主缆。主缆直径为1.06米,由25000多根直径6毫米的钢丝组成,钢丝的强度为2060兆帕,每根小小的钢丝都足以吊起3辆家用小轿车,两根主缆的总缆力将近30万吨。
顺着主缆望去,在两座高主塔的两边,有两个钻石模样的巨大锚碇,这是大跨径悬索桥最重要的受力结构。但在淤泥层较厚、地质复杂的海中建设巨型锚碇结构,全世界都鲜有经验可循。深中大桥单个锚碇重约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。它就像两个大大的“称砣”,用自己的体重“压住”了整个桥梁和日后行驶在桥上所有车辆的重量。
最后,深中大桥面临的最大挑战是风。
因为处在珠江口强台风频发区,曾有欧洲著名桥梁公司断定:整体钢箱梁悬索桥方案无法满足抗风安全要求。工程师宋神友牵头组织了3年多的平行研究,研发了新型组合气动控制技术,在世界上首次将超大跨整体钢箱梁悬索桥颤振临界风速提高至88米/秒,能抵御17级台风。深中大桥一举打破了国外权威的论断,为我国未来跨海工程积累了技术储备。
如今放眼望去,在浩瀚的伶仃洋上,深中通道的桥梁宛如巨龙一般,在水面上蜿蜒出优美弧线,两边海天一色,开阔而壮观。
隧道
深中通道海底隧道全长6845米,是世界上最长、最宽的海底钢壳混凝土沉管隧道。沉管隧道段由32个重约8万吨的管节和一个最终接头连接而成。如何确保这些管节能在海底一次性精准安装到位?两个核心装备助力深中通道“海底穿针”。
世界首创的沉管浮运安装一体船“一航津安1”,主要任务就是浮运安装深中通道海底隧道的沉管以及最终接头。船上有一个特殊的装置,黄色塔架的顶端就是北斗导航系统的主机天线盘,它的作用就是接收卫星定位信号传输给智慧施工系统,来指挥沉管在海底的精准对接。
在看不见的水下,5厘米的安装误差量,对于长160多米、宽46米,还有10米高的沉管来说可以说是“穿针绣花”。
为引入北斗的力量,团队在陆上、海上、沉管上反复做了上千次试验验证,最终形成方案,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。
隧道里面还有哪些高科技?北斗卫星定位。隧道内实现了北斗卫星定位信号的全面覆盖,不仅可以实时导航,还能随时保持通信联络,即便是在40米深的海底隧道,也能“5G”冲浪上网。
智能巡检机器人。隧道内一共有14台智能巡检机器人。南、北行车洞平均每1.2公里就布有一台。这些机器人可以在应急情况下,接受控制中心远程指令赶赴现场,还可以通过自带扬声器疏导交通。
智慧交通管控系统。为了保证隧道行车的安全,深中通道研发了智慧交通管控系统,通过安装在隧道内的各种传感器,能够主动、快速发现事故。如果发生火灾,可以在控制室远程一键开启隧道顶部的高压水雾、泡沫灭火系统,为人员逃生争取更多的时间。
安全运营的“中枢神经”——中管廊。中管廊分为上中下三层,最下面一层是全线电缆、光缆、给排水、消防管道的铺设位置,可以说是深中通道安全运营的“中枢神经”。中间一层是横向联络道,最上面一层是排烟通道,在发生交通事故、火灾的情况下,人员可以通过横向联络道逃向对面的车道。
岛
在全长24公里的深中通道行驶,车辆怎样从海面上几十米高的桥上,安全顺利地开进海底隧道呢?深中通道西人工岛就解决了这个问题。
西人工岛面积约13.7万平方米,相当于19个足球场,是深中通道建设在伶仃洋上落下的第一子,其重要的功能就是要实现桥隧转换。
茫茫大海上如何“无中生有”,在四个半月快速筑起一座人工岛?关键就在于57个钢圆筒,每个钢圆筒直径28米、高35~40米,重达650吨。
深中通道西人工岛处于采砂区内,地层复杂,建设团队研发了钢圆筒基础预处理核心技术,在不平整、不均匀的施工海域地基上“磨豆腐”,降低硬质土地层强度。通过自主研发的12锤联动锤组同频震动,成功将一个个巨型钢圆筒精准牢固地打入海底岩层中,创造了西人工岛四个半月快速成岛的世界纪录。
西人工岛上最核心的区域,就是深中通道隧道的出入口。同时在它的上方还有很多横梁组成的减光带,在进出隧道时可以更好地来适应光线的变化,让行车更加安全和舒适。
这座“海上鲲鹏”造型的人工岛,已经成为伶仃洋上的新地标。
“打卡”深中通道要注意这些
一注意限速
不超速行驶
深中通道全线设计速度不超过100km/h,请广大驾驶员注意留意限速标志,严格遵守限速规定,不超速行驶。
不龟速行驶
深中大桥、深中隧道各有各的美,但驾驶员们要注意了,请勿为了欣赏风景而龟速行驶,失了安全。要知道,在高速上龟速行驶危害不比超速行驶小。
二
进入隧道要“开灯”
提前开启车灯,保持车距在进入隧道前驾驶员要提高注意力,注意观察交通标志和诱导屏的提示,提前50~100米左右开启灯光,按照限速标志提早减速,保持安全车距。
被看见,才安全
亮灯是指打开近光灯及示廓灯,而不是远光灯。开启近光灯,能帮助眼睛更好地适应光线变化;开启示廓灯,能让其他车辆更快注意到,更便于判断车距,以防追尾。
三按规定车道行驶
进入隧道前请提前选择好车道,在隧道内行驶时,驾驶员要认真观察车道线,按交通指示标线行驶。
实线禁止变更车道,隧道内中间虚线,变道要先打转向灯。建议广大驾驶员在隧道内行车时减少变道。
四进出隧道注意视觉差
由于隧道出入口光线的变化,在隧道口容易产生“黑洞”或“白洞”效应,也就是说驾驶人在进出隧道时因光线强度的变化会出现明显的视觉差,出现短暂的“眼盲”,无法辨清洞口附近的情况,极易发生危险。
驶出隧道注意观察
因此,驶出隧道时,应当适当放慢车速,让眼睛有时间适应外界光线变化,准确察明隧道外路面情况后,安全驶离隧道。
注意隧道口横风
西行方向驶出隧道后,车辆就置身在伶仃洋上的深中大桥,驾驶员要握稳方向盘,注意观察隧道出口处的路况,同时防止隧道口处的横风引起车辆行驶偏移。
五警惕二次事故
隧道行车途中,若遇车辆发生事故或突发故障,驾乘人员绝不能在车内或现场逗留,以免引发二次事故造成更严重后果。
车辆能移动的情况下
在保留证据、车辆还能移动的情况下,不要逗留,先将车辆驶离隧道,停至安全位置,再作进一步处置。
车辆无法移动的情况下
如无法第一时间撤离现场的,司乘人员应报警告知事故发生地点,并迅速开启危险警示灯、在车后方150米左右位置摆放三角警示牌,提醒过往司机注意避让。
重点提醒
所有人员转移到安全地方,切勿随意在现场走动。
六这些车辆禁止通行
为确保安全,深中通道全线全时段禁止通行危化品运输车辆,试运营期间四类及以上货车,即总轴数(含悬浮轴)为4轴及以上货车,含所有大件运输车辆,全时段禁止通行。
(综合新闻联播、新华社、光明网、广东建设发布等)整理/佛山市新闻传媒中心记者刘浩华