“首節(jié)沉管浮運安裝涉及的工程規(guī)模和技術(shù)難度前所未有，但過程比預(yù)想中要順利得多，這主要得益于深中通道整個技術(shù)層面的進步。”廣東省公路建設(shè)有限公司黨委副書記、總經(jīng)理陳偉樂介紹，深中通道雙向八車道沉管隧道長約6.8公里，由32個鋼殼混凝土管節(jié)如“搭積木”般連接而成，比港珠澳大橋雙向六車道鋼筋混凝土沉管隧道斷面要寬9—18.5米，是世界上最長、最寬的鋼殼混凝土沉管隧道。首節(jié)沉管的順利對接，意味著深中通道在沉管隧道方面較港珠澳大橋時期又有了質(zhì)的提升，填補了多項設(shè)計、施工方面的技術(shù)空白。

　　沉管預(yù)制工效較港珠澳大橋提升1倍，靠什么？

　　“首節(jié)沉管（E1）長165米、寬46米、高10.6米，重約6萬噸，排水量如同一艘中型航空母艦。其采用的鋼殼混凝土結(jié)構(gòu)，在我國尚屬首次。”中交四航局深中通道項目工程師周林介紹，深中通道每節(jié)沉管要用1.2萬噸鋼，相當于搭建1.6個埃菲爾鐵塔所使用的鋼材量，同時還要澆筑混凝土，技術(shù)難度前所未有。

　　根據(jù)深中通道項目的建設(shè)計劃，平均30天要制造完成一節(jié)這樣的管節(jié)鋼殼。同時，為保證隧道管節(jié)在水下對接的精度、密實度，深中通道隧道沉管鋼殼的制造精度要求極高。要在一個比標準足球場還要大的平面上，做到鋼殼的正負平面高差不超過10毫米，遠超造船的精度要求。為此，深中通道管理中心和廣船國際南沙龍穴制造基地合作，結(jié)合BIM信息技術(shù)平臺，建設(shè)了鋼殼智能制造“四線一系統(tǒng)”，大力推行智能鋼殼制造，大規(guī)模應(yīng)用機器人智能化焊接、智能化打砂、智能化噴涂。這也是國內(nèi)首個在超大型構(gòu)件制造上大規(guī)模應(yīng)用的智能制造系統(tǒng)。

　　2019年6月26日15時30分，經(jīng)過8個小時的“海上航行”，重達8716噸的深中通道沉管隧道首個管節(jié)鋼殼（E1管節(jié)）抵達位于珠海桂山鎮(zhèn)牛頭島上的深中通道沉管智慧工廠，開啟了它的“加工之旅”。鋼殼澆筑是第一道工序。

　　“E1管節(jié)由超過2500個密閉倉格組成，需要澆筑2萬多立方米自密實混凝土。同時，一個123.8米的標準管節(jié)焊縫長度超過了227公里，而165米的標準管節(jié)焊縫長度更是超過280公里，最厚的鋼板達到了4厘米，焊接的工作量超大、對工藝的要求極高。”深中通道管理中心副主任、總工程師宋神友表示，在封閉隔倉里實現(xiàn)混凝土填充密實性是世界性難題。

　　為此，2015年深中通道管理中心組織產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)，聯(lián)合中交四航局研發(fā)中心等單位，歷時3年多，進行了上百次隔倉模型澆筑試驗，突破了封閉式隔倉混凝土填充密實度等“卡脖子”難題，自主研發(fā)出一套智能澆筑系統(tǒng)，可幫助項目完成單個管節(jié)2500個倉格實現(xiàn)毫米級誤差的混凝土澆筑工作，大大減少了人工以及人工施工的偏差，同時可實現(xiàn)一部手機在手，所有澆筑施工信息都能夠查得到、看得到。

　　如今，跟港珠澳大橋時期相比，深中通道預(yù)制一節(jié)沉管的時間由75天縮短至30天，工效提升了一倍有余。

　　澆筑完成之后，E1管節(jié)從8000多噸重的鋼殼“搖身一變”，成為重6萬噸的龐然大物。2019年12月9日，經(jīng)由中交四航局工程師們自主研發(fā)的智能臺車系統(tǒng)，E1管節(jié)成功縱移至淺塢區(qū)。相較港珠澳大橋的首節(jié)沉管移運用時7天，深中通道E1管節(jié)僅耗時3個小時，速度提升了快56倍，再一次彰顯中國制造的“大灣區(qū)速度”，為之后的施工贏得了充分的準備時間。

　　40米深海下毫米級精準對接，怎么做到的？

　　6月16日22時30分，歷經(jīng)7次航道變換、長達50公里的浮運以及6.5個小時的系泊作業(yè)之后，E1管節(jié)開始了正式沉放對接工作。如何在暗流洶涌的深海之中實現(xiàn)誤差不超過5厘米的毫米級精準對接安裝，成為建設(shè)者們面臨的最為嚴峻的考驗。

　　“超級工程還需超級裝備！”陳偉樂表示，首節(jié)沉管能夠順利實現(xiàn)水下的精準沉放與毫米級對接，離不開由深中通道管理中心聯(lián)合中交一航局等單位自主研發(fā)的國之重器——深中通道核心裝備、世界首制自航式沉管運輸安裝一體船“一航津安1”。

　　“一航津安1”研發(fā)歷經(jīng)3年，由深中通道管理中心牽頭組織，中交一航局提出、上海振華設(shè)計、黃埔文沖建造，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，目前已獲得國家專利并申報了國際專利。該船采用雙體船船型設(shè)計，船長190.4米，船寬75米，型深14.7米，甲板面積相當于兩個足球場?？蓪崿F(xiàn)深水靜水工況下拖帶165米，2節(jié)航速自動巡航，7.2萬噸標準沉管浮運航速可達5節(jié)，同時能夠抵抗1.6節(jié)橫流。

　　“為占領(lǐng)技術(shù)巔峰，我們用了6年的時間做準備，包括耗時1年的使用演練。”中交一航局深中通道項目常務(wù)副總工程師寧進進介紹，“一航津安1”是我國自主研發(fā)的世界上第一艘集沉管浮運、定位、沉放和安裝等功能于一體、具有DP定位和循跡功能的專用船舶，具有系統(tǒng)集成度高、自動化程度高、安全控制性能高、施工精度高等優(yōu)勢，可有效克服繁忙復(fù)雜航路、基槽長距離橫拖、深水沉放、復(fù)雜風(fēng)浪流等不利建設(shè)條件，不但大大增強了沉管浮運安裝能力，保障了施工安全，而且極大提高了施工精度和施工效率。

　　6月17日上午，在“一航津安1”的幫助下，E1管節(jié)緩慢下放并水平絞移，不斷調(diào)整管節(jié)坡度，成功著床于最大水深達40米的隧道基底，相繼完成沉放和對接作業(yè)?，F(xiàn)場檢測結(jié)果顯示，E1管節(jié)各項對接數(shù)據(jù)均符合設(shè)計要求，至此，具有“超寬、變寬、深埋、回淤量大、挖沙坑區(qū)域地層穩(wěn)定性差”五大技術(shù)難點的深中通道沉管隧道啃下了第一節(jié)“硬骨頭”。

　　目前，深中通道沉管隧道項目進展順利，已完成3節(jié)管節(jié)生產(chǎn)，開始第4節(jié)管節(jié)預(yù)制，預(yù)計到今年年底完成7個管節(jié)預(yù)制。同時，深中通道海底隧道地基處理已經(jīng)全部完成，海底隧道安裝進入全力沖刺階段。

　　南方日報記者 李赫 吳帆 徐昊 通訊員 粵交集宣 岳路建 實習(xí)生 李詩靜