半月谈:探秘最长海底隧道

发布时间:2017-11-01 来源:半月谈

伶仃洋上,全长55公里的港珠澳大桥一桥飞架三地,大海变通途。在这座Y字形大桥项目中,6.7公里长的海底隧道是迄今世界上长度最长、埋入海底最深、单个沉管体量最大、设计使用寿命最长、综合技术难度最高的沉管隧道工程。

这条史无前例的海底沉管隧道,为何要建?难度多大?如何确保实现“滴水不漏”?

国家工程遭遇世界性难题

半月谈记者近日从西人工岛乘坐电瓶车进入海底隧道,位于海面以下40多米深的海底隧道内凉风习习。驶出隧道抵达东人工岛后,不远处即是香港接线高架桥。据介绍,这条采用沉管法施工的超长海底隧道,分为33节沉管,每节长180米、宽37.95米、高11.4米,重达8万吨,相当于一艘中型航母。

海底隧道施工难度大、造价高,港珠澳大桥为何要建隧道?中交二航局港珠澳大桥岛隧项目部副书记叶长荣解释,大桥必须跨越一段深水航道,为满足未来30万吨巨轮通行,建桥所需桥塔得超过200米,“但大桥邻近香港国际机场,周边航线上不允许高度超过88米的建筑物,因此建造海底隧道成了唯一之选”。

建造海底隧道,如采用通常的盾构法,可能导致珠江口大量泥沙沉积。所以,采用沉管法即在陆地上预制沉管,再将沉管一节节地安装在疏浚好的海底基槽,成为建隧唯一可行方案。

海水压力问题是海底沉管首当其冲需要面对的挑战。由钢筋与混凝土组成的沉管,需要在高压、高盐的海水中长时间使用,稍有缝隙与缺陷,就容易浸入海水腐蚀钢筋,出现漏水乃至沉管坍塌。

 “海底沉管隧道的防水一直是世界性难题。”中交二航局港珠澳大桥岛隧项目部常务副经理杨红说,港珠澳大桥隧道最深处位于海平面以下46米,“压强相当于两个成年人站在一个牛奶盒大小面积上”。

自主攻关完成“海底之吻”

“我们去厄勒海峡工程考察大型沉管隧道如何建造出来时,得到的仅是一本英文参考文献,关于沉管如何预制的介绍不到30页。”中交二航局港珠澳大桥岛隧项目部副总工程师张洪回忆说。

沉管在工厂预制出来后,在风高浪急的外海中精准安装到位难度可想而知。中交集团港珠澳大桥岛隧工程项目总工程师林鸣介绍,2007年他们找到一家世界上最好的外海沉管安装荷兰企业,洽谈提供技术支持时,对方开出约合15亿人民币的天价。

种种遭遇,使得港珠澳大桥在复杂环境下生产和安装“沉管航母”唯有自主攻关这条路可选。

沉管浇筑中,挑战最大的是温度控制。张洪说,项目部对骨料进行喷雾降温,引入制冰系统和冷水系统强制制冷,将混凝土罐车、泵管全部包裹并洒冷水降温。一系列举措终于使混凝土温度达到要求。

两截沉管需要通过精准安装接头,实现彻底封闭就犹如“海底穿针”。张洪说,接头缝隙要求焊接精度以毫米计,焊缝不能漏水,没有气泡,“最终160名焊工进入狭小的接头空间内,接力完成超过2公里的焊缝焊接,让两节沉管精确完成‘海底之吻’”。

以毫米级误差建设“最美隧道”

叶长荣介绍,今年7月,港珠澳大桥海底隧道全线贯通,经过内部装修与路面铺装,年内可具备通车条件。

如果把安装沉管看成“海底穿针”,管内装潢则被视为“海底绣花”。由5万多个混凝土浇筑的小构件,将搭建起隧道检修道、广场台阶、大屋面斜板,安装精度必须控制在1毫米的误差范围内,保证“建最美隧道”。来自辽宁的80后刘小涛是港珠澳大桥岛隧工程的一名普通安装工人,每天行进在最深达46米下的海底隧道内,践行工匠精神。他安装的检修道已经长达5600米,没有一块错位,平直整齐,紧紧相连。

张洪说,港珠澳大桥岛隧工程完成了一百多项试验研究,创造了500多项技术专利,使得我国外海沉管建造技术达到世界领先水平。

(文章来源2017-10-31 ,《半月谈》2017年第20期 记者 李劲峰)

 

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