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中國(guó)又一超級(jí)跨海工程,難度不輸港珠澳!

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2021年9月21日,深中通道中山大橋東主塔順利封頂。至此,深中通道伶仃洋大橋、中山大橋雙橋四主塔全部封頂,全面轉(zhuǎn)入上部結(jié)構(gòu)施工階段。深中通道是集“橋、島、隧、水下互通”于一體的超級(jí)跨海集群工程,全長(zhǎng)24公里,對(duì)于連通珠三角港口城市間相互聯(lián)系及促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。

深中通道:連接深圳和中山

深中通道是連接廣東省深圳市和中山市的大橋,是世界級(jí)超大的“橋、島、隧、地下互通”集群工程,路線(xiàn)起于廣深沿江高速機(jī)場(chǎng)互通立交,與深圳側(cè)連接線(xiàn)對(duì)接,向西跨越珠江口,在中山市翠亨新區(qū)馬鞍島上岸,終于橫門(mén)互通,全長(zhǎng)24千米。深中通道位于港珠澳大橋以北約38km,虎門(mén)大橋以南30km處,是珠江口水域第三座大型通道。

為保證珠江口水域船只通航要求,深中通道采用“東隧西橋”的建設(shè)方案,跨海橋隧工程全長(zhǎng)22.09公里,采用橋隧組合方案,西側(cè)隧道總長(zhǎng)約6845米,兩側(cè)分別設(shè)置一座約625米×150米的人工島,;東側(cè)孔橋總長(zhǎng)約14公里,其中包括兩處通航大橋伶仃洋大橋和中山大橋,其中中山大橋主跨約580米,伶仃洋大橋主跨約1666米,非通航性孔橋長(zhǎng)度約為11公里。

深中通道已于2016年12月29日正式開(kāi)始施工建設(shè),預(yù)計(jì)于2024年建成通車(chē)。深中通道采用雙向八車(chē)道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)時(shí)速100km/h,建成后深圳至中山的行車(chē)時(shí)間將由現(xiàn)在的兩小時(shí)縮短至最短20分鐘。

為什么要建設(shè)深中通道?

港珠澳大橋于2018年10月24日剛剛建成通車(chē),珠江口水域又開(kāi)始籌劃建設(shè)深中通道似乎顯得有些多余,然而事實(shí)真的是這樣嗎?

**1、港珠澳大橋的使用仍然受限。**港珠澳大橋連接珠海、香港、澳門(mén),雖然將珠江兩岸連接起來(lái),但是并未連接最富有的深圳,這使得使用港珠澳大橋頗有不便之處,加之廣東、香港、澳門(mén)三地政策各不相同,使用港珠澳大橋十分不便。

**2、虎門(mén)大橋流量接近飽和。**港珠澳大橋的使用受限使得虎門(mén)大橋成了珠江口連接兩岸的唯一通道。2015年,珠江東西兩岸的客運(yùn)量達(dá)2.1億人次,貨物交流量達(dá)1.27億噸,而虎門(mén)大橋負(fù)擔(dān)了近七成上述運(yùn)量,早已不堪重負(fù)。

**3、深圳經(jīng)濟(jì)向外輻射的需求。**2020年珠江口東岸二城市(深圳、東莞)約為37320億元,西岸二城市(珠海、中山)約為6633億元,二者差距五至六倍。然而由于珠江的阻隔,深圳經(jīng)濟(jì)不能輻射至中山,對(duì)廣東省整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展不利。

因此,無(wú)論是為了解決目前交通的擁堵,還是為了長(zhǎng)期廣東省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,深中通道的建設(shè)都是有必要的。

深中通道的工程難題

深中通道地處粵港澳大灣區(qū)核心位置,是跨越珠江口的戰(zhàn)略性通道,同時(shí)也是跨海超級(jí)工程,社會(huì)關(guān)注度高。不僅周?chē)鷻C(jī)場(chǎng)、港口眾多,工程施工位置也是船舶來(lái)往的主要航道,這就對(duì)深中通道工程施工提出了很高的要求。

除受到航空限高、海事通航限制外,還受到水利防洪、環(huán)保、臺(tái)風(fēng)、潮汐和不均勻地質(zhì)等諸多條件制約。在工程建設(shè)上,超長(zhǎng)海底沉管隧道國(guó)內(nèi)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)少,僅港珠澳大橋采用類(lèi)似設(shè)計(jì),且相關(guān)核心技術(shù)受到國(guó)外封鎖,工程建設(shè)難度較大。

1、橋梁建設(shè)

橋梁建設(shè)難點(diǎn)在于中部伶仃洋大橋的建設(shè)。伶仃洋大橋是世界上跨度最大的離岸懸索橋,全長(zhǎng)2826米,建設(shè)區(qū)域地質(zhì)情況復(fù)雜,且位于臺(tái)風(fēng)高發(fā)區(qū),對(duì)大橋的建設(shè)提出了極高的要求。同時(shí)大橋所處環(huán)境高溫、高濕、高鹽分,也對(duì)橋梁主體的抗腐蝕性能提出了極高的要求。

橋梁建設(shè)區(qū)域軟土分布范圍廣、厚度大,淤泥層普遍厚達(dá)20~30 m, 穩(wěn)定性極差。基巖主要為花崗巖,風(fēng)化差異顯著,風(fēng)化層厚度大,且厚薄不均,地基均勻性總體較差,屬抗震不利地段。為了保證大橋的穩(wěn)定性,大橋主墩下地基(又叫錨碇)均進(jìn)行了特殊的處理。施工中先將河床淤泥以及風(fēng)化巖層清除,東側(cè)錨碇先用鋼管將錨碇所在區(qū)域圍起,后續(xù)在錨碇內(nèi)部進(jìn)行回填以及混凝土施工得到穩(wěn)定可靠的錨碇;右側(cè)由于水深較淺則采用柔性土工管袋圍起錨碇所在區(qū)域,后續(xù)在錨碇內(nèi)部進(jìn)行回填以及混凝土施工得到穩(wěn)定可靠的錨碇。

為了解決防風(fēng)問(wèn)題,伶仃洋大橋主體采用流線(xiàn)型設(shè)計(jì),同時(shí)在橋面外側(cè)設(shè)置風(fēng)嘴和水平穩(wěn)定板來(lái)減少來(lái)風(fēng)狀態(tài)下所受的力并減少橋面的震顫。在大橋主墩上設(shè)置了橫向抗風(fēng)支座和縱向限位阻尼來(lái)提升抗風(fēng)能力,過(guò)渡墩處也設(shè)置了橫向抗風(fēng)支座和縱向抗風(fēng)支座。

2、沉管隧道建設(shè)

深中通道沉管隧道為雙向八車(chē)道,中部從上至下配備有排煙管道、安全通道與管線(xiàn)管道。深中通道沉管隧道采用海底鋼殼沉管隧道,為國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用,國(guó)際首次大規(guī)模應(yīng)用,綜合技術(shù)難度高,極具挑戰(zhàn)性。為抵抗復(fù)雜環(huán)境,沉管隧道需滿(mǎn)足強(qiáng)度需求、防火需求以及抗腐蝕的需求。沉管隧道采用鋼殼混凝土,每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)隔倉(cāng)體積為3 m×3.5m×1.5 m,內(nèi)有肋板用來(lái)進(jìn)一步增強(qiáng)強(qiáng)度。隔倉(cāng)內(nèi)外側(cè)面板采用Q420C鋼,最大板厚40mm;橫向隔板采用Q390C鋼,最大板厚30 mm;其余采用Q345C鋼,填充混凝土采用C50自流平混凝土。沉管隧道主體采用一類(lèi)隧道防火標(biāo)準(zhǔn),耐火極限不低于兩小時(shí)。沉管隧道外側(cè)鋼殼防腐采用“預(yù)留腐蝕厚度+重涂裝+外置犧牲陽(yáng)極塊”三重防腐措施,內(nèi)側(cè)防腐采用“重涂裝+定期維護(hù)”雙重防腐措施,陽(yáng)極塊為鋁-鋅-銦混合金屬塊。

3、人工島建設(shè)

深中通道東人工島沿深中通道項(xiàng)目軸線(xiàn)長(zhǎng)度為930m,橫向沿廣深沿江高速軸向長(zhǎng)度約為1 136 m,形成陸域總面積約為35萬(wàn)m2,為滿(mǎn)足功能需求設(shè)置了我國(guó)首個(gè)水下互通高速。東人工島在使用期主要考慮防潮防浪以及降雨排水。東人工島設(shè)計(jì)工況為100年校核工況為1000年,即當(dāng)遇到百年一遇的潮汐與海浪時(shí),人工島可以保持正常工作,當(dāng)遇到千年一遇的潮汐與海浪時(shí),人工島可以有部分破壞,但在總體上保持穩(wěn)定。為達(dá)到這一效果,東人工島周?chē)O(shè)置了一圈防波堤,最高處可高出地面3米。東人工島排水包含越浪海水、島面雨水、敞開(kāi)段隧道雨水以及隧道和島面污水等4個(gè)部分??梢詽M(mǎn)足百年一遇暴雨和三百年一遇潮汐與海浪條件下的人工島排水。

深中通道西人工島位于珠江口中心位置,是保障珠江河口泄洪安全、維持河口潮汐動(dòng)力的關(guān)鍵斷面,因此必須對(duì)人工島的阻水能力加以限制。在綜合了防洪要求、島上功能布置、施工要求、粵港澳大灣區(qū)標(biāo)志性景觀的要求后,西人工島采用了風(fēng)箏形狀設(shè)計(jì)方案。西人工島沿深中通道項(xiàng)目軸線(xiàn)長(zhǎng)度為625m,橫向長(zhǎng)度約為456 m,防潮防浪、降雨排水要求與東人工島一致。

深中通道是國(guó)家“十三五”重大工程和《珠三角規(guī)劃綱要》確定建設(shè)的重大交通基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目,不僅解決了珠江口兩岸間的交通問(wèn)題,也是粵港澳大灣區(qū)進(jìn)一步一體化的象征。繼深中通道后,2020年6月10日珠海市九屆人大八次會(huì)議閉幕會(huì)上又傳出將建設(shè)深珠通道的消息,讓我們期待粵港澳大灣區(qū)的進(jìn)一步發(fā)展。

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