近日，由中國交建聯(lián)合體投資、總部位于廣州的中交四航局參建的大連灣海底隧道沉管預(yù)制東塢完成最后一批次灌水作業(yè)，標(biāo)志著我國北方地區(qū)首條大型跨海沉管隧道全部沉管的預(yù)制及一次舾裝工作圓滿完成，實(shí)現(xiàn)了我國寒冷地區(qū)跨海沉管隧道建設(shè)零的突破。工程建成后，將為大連市增加一條縱貫?zāi)媳钡目焖偻ǖ溃瑢?duì)于緩解交通壓力、優(yōu)化城市功能、改善城市生態(tài)、增進(jìn)民生福祉具有重要意義。

自1988年起，作為中國大陸沉管隧道的第一支施工隊(duì)伍，中交四航局先后建設(shè)了廣州珠江隧道、洲頭咀隧道，“現(xiàn)代世界七大奇跡”之一港珠澳大橋沉管隧道，深中通道，沿江高速，廣州車陂隧道、會(huì)展西過江隧道等工程，在積累中沉淀、在創(chuàng)新中發(fā)展，如今已是沉管隧道建設(shè)的國家主力隊(duì)，擁有世界一流的先進(jìn)沉管隧道技術(shù)和優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)。2017年四航局積極響應(yīng)國家東北振興戰(zhàn)略，履行“交通強(qiáng)國”的時(shí)代重任，派出優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)，從港珠澳大橋出發(fā)，北上東北，參與建設(shè)我國北方首條海底隧道項(xiàng)目——大連灣海底隧道。

大連灣海底隧道干塢灌水現(xiàn)場(chǎng)

大連灣海底隧道和光明路延伸工程是又一項(xiàng)影響深遠(yuǎn)、意義重大的超級(jí)工程，項(xiàng)目位于遼寧省大連市。大連灣海底隧道和光明路延伸工程全長(zhǎng)12.1公里，工程主線5.1公里，其中海底沉管隧道全長(zhǎng)3公里，共需預(yù)制安裝18節(jié)，其中標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段每節(jié)長(zhǎng)達(dá)180米、重達(dá)6萬噸的沉管；光明路延伸工程順接海底隧道，主線全長(zhǎng)6.9公里。全線設(shè)計(jì)雙向六至八車道，時(shí)速60公里，計(jì)劃工期50個(gè)月，運(yùn)營期20年。中交四航局負(fù)責(zé)海底隧道段全部沉管共18節(jié)沉管的預(yù)制、一次舾裝、干塢灌排水等施工。該工程為國內(nèi)首個(gè)大型跨海沉管隧道PPP項(xiàng)目，總投資222.9億元，采用“BOT+EPC+政府購買服務(wù)”模式。

從2017年進(jìn)場(chǎng)開始，歷時(shí)4年多，中交四航局成功攻克了北方低溫環(huán)境下沉管預(yù)制的各種難題，安全優(yōu)質(zhì)的完成了18個(gè)沉管管節(jié)的預(yù)制和舾裝工程，建造了北方首條“滴水不漏”的沉管隧道，為東北的振興發(fā)展和跨海沉管隧道行業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新進(jìn)步做出了積極貢獻(xiàn)，也充分展示了敢闖敢試、務(wù)實(shí)拼搏的廣東建設(shè)者風(fēng)采。

南方人到北方 攻克6萬噸沉管預(yù)制不裂難關(guān) 

大連灣海底隧道是繼港珠澳大橋、深中通道之后，又一項(xiàng)技術(shù)條件復(fù)雜、環(huán)保要求高的跨海交通集群工程。2017年中交四航局建設(shè)團(tuán)隊(duì)從港珠澳大橋島隧工地出發(fā)，從南到北，跨越山海，發(fā)揮世界一流沉管隧道施工技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，投入到大連灣海底隧道項(xiàng)目建設(shè)當(dāng)中。四航局團(tuán)隊(duì)秉持港珠澳大橋建設(shè)精神，采用沉管法修建大連灣海底隧道。根據(jù)設(shè)計(jì)，大連灣海底隧道共需安裝大型沉管18節(jié)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用干塢法施工。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長(zhǎng)180米，寬33.4米，高9.7米，重量高達(dá)6萬噸。相比于港珠澳大橋每個(gè)管節(jié)8萬噸的重量和工廠法預(yù)制，大連灣海底隧道施工同樣面臨著許多挑戰(zhàn)，而北方冬季低溫環(huán)境預(yù)制沉管則是中國沉管隧道建設(shè)史上的首例。

大連灣海底隧道最后一批次灌水作業(yè)

“大連冬季室外溫度接近零下20攝氏度，混凝土在澆筑兩天過后內(nèi)部溫度因凝結(jié)硬化后不斷釋放熱量最高可達(dá)到55攝氏度，內(nèi)外75攝氏度的溫差。如果預(yù)制沉管養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，寒風(fēng)將趁虛而入，使混凝土表面溫度急速下降產(chǎn)生溫差裂縫。”在大連灣海底隧道項(xiàng)目二工區(qū)總工申昌洲的施工日志中寫到。為解決低溫環(huán)境下施工，大體積混凝土出現(xiàn)裂縫問題，建設(shè)團(tuán)隊(duì)絞盡腦汁。首次在北方低溫環(huán)境下預(yù)制沉管，國內(nèi)沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，建設(shè)團(tuán)隊(duì)只能摸著石頭過河。回想起在港珠澳大橋島隧工程建設(shè)期間，為解決混凝土控裂縫難題，四航局團(tuán)隊(duì)從混凝土配合比上下功夫，最終配置出滿足沉管施工工藝性能要求的混凝土配合比，保障了大橋使用壽命120年的耐久性要求。時(shí)任項(xiàng)目經(jīng)理彭遠(yuǎn)續(xù)胸有成竹，帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)結(jié)合當(dāng)?shù)貧鉁亍穸鹊葏?shù)，進(jìn)行了126次的混凝土配比模型試驗(yàn)，最終選取出最佳設(shè)計(jì)配合比，打造百年品質(zhì)工程。同時(shí)，為預(yù)先評(píng)估和解決好低溫環(huán)境預(yù)制沉管可能遇到的各種問題，項(xiàng)目副經(jīng)理連建龍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了沉管足尺模型試驗(yàn)，足尺模型試驗(yàn)澆筑混凝土方量近700立方米、時(shí)長(zhǎng)達(dá)25小時(shí)。如果按常規(guī)方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，澆筑的混凝土?xí)驗(yàn)閮?nèi)外溫差過大導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。為此，工區(qū)為模型搭建了長(zhǎng)38.7米、寬24米、高13.2米，相當(dāng)于5層樓高巨超級(jí)的“育嬰箱”，同時(shí)采用高溫蒸汽對(duì)沉管進(jìn)行蒸養(yǎng)，從而實(shí)現(xiàn)適溫環(huán)境。團(tuán)隊(duì)也摸索了出標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)2700立方米的混凝土澆筑防裂辦法，徹底掌握了冬季大體積混凝土養(yǎng)護(hù)的核心技術(shù)，保證了沉管的澆筑質(zhì)量和百年使用壽命。

從港珠澳到大連灣  精密舾裝確保沉管隧道“滴水不漏”

沉管預(yù)制僅是海底隧道建設(shè)的第一步，此后的出運(yùn)，即一次舾裝作業(yè)對(duì)保證沉管浮運(yùn)過程中的水密性及安裝過程中浮力的控制起到重要作用，是沉管隧道實(shí)現(xiàn)滴水不漏的關(guān)鍵工序。

中交四航局建設(shè)團(tuán)隊(duì)充分吸收港珠澳大橋島隧工程沉管出運(yùn)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，并在大連灣沉管隧道工程建設(shè)中進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展，減少了沉管頂推環(huán)節(jié)。港珠澳大橋沉管預(yù)制采用的是工廠法，當(dāng)沉管預(yù)制完成后，建設(shè)團(tuán)隊(duì)還需要將長(zhǎng)180米、重達(dá)8萬噸的巨型沉管從生產(chǎn)區(qū)頂推到淺塢區(qū)進(jìn)行一次舾裝作業(yè)。到大連灣海底隧道建設(shè)時(shí)，則采用了干塢法進(jìn)行沉管預(yù)制，每批沉管預(yù)制完成后，只需開啟塢墩上的兩個(gè)閥門，海水灌入干塢預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行一次舾裝作業(yè)，更加安全省時(shí)高效。

大連灣海底隧道建設(shè)團(tuán)隊(duì)合影

建設(shè)者在沉管舾裝施工中，抓住端封門施工這一關(guān)鍵，優(yōu)化施工工藝和施工方案，確保了管節(jié)的密封性。大連灣管節(jié)兩端有近200平方米的空洞，要承受近40米的水深壓力，建設(shè)者用鋼梁牛腿、鋼梁、鋼封門、外側(cè)牛腿等構(gòu)件組拼后形成端封門。為了確保端封門不滲水不漏水，建設(shè)團(tuán)隊(duì)采用了預(yù)留溝槽防裂方案和采用環(huán)氧樹脂注漿法止水施工，為封端門的密封性定制“雙保險(xiǎn)”，確保管節(jié)在灌水起浮作業(yè)及安裝過程中，管節(jié)端封門附近未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，為完成一次舾裝保駕護(hù)航。

圖文來源于中交第四航務(wù)工程局

通訊員/肖明葵 申昌洲 周海龍 陳興超 梁勝