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?，對于緩解交通壓力、?yōu)化城市功能、改善城市生態(tài)、增進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，擁有世界一流的先進沉管隧道技術(shù)和優(yōu)秀團隊。2017年四航局積極響應(yīng)國家東北振興戰(zhàn)略，履行“交通強國”的時代重任，派出優(yōu)秀團隊，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目——大連灣海底隧道。

大連灣海底隧道干塢灌水現(xiàn)場

大連灣海底隧道和光明路延伸工程是又一項影響深遠、意義重大的超級工程，項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12.1公里，工程主線5.1公里，其中海底沉管隧道全長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)長達180米、重達6萬噸的沉管；光明路延伸工程順接海底隧道，主線全長6.9公里。全線設(shè)計雙向六至八車道，時速60公里，計劃工期50個月，運營期20年。中交四航局負責(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)首個大型跨海沉管隧道PPP項目，總投資222.9億元，采用“BOT+EPC+政府購買服務(wù)”模式。

從2017年進場開始，歷時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)新進步做出了積極貢獻，也充分展示了敢闖敢試、務(wù)實拼搏的廣東建設(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)團隊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)驗的優(yōu)勢，投入到大連灣海底隧道項目建設(shè)當(dāng)中。四航局團隊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，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。每個標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長180米，寬33.4米，高9.7米，重量高達6萬噸。相比于港珠澳大橋每個管節(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)團隊絞盡腦汁。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)驗可供借鑒，建設(shè)團隊只能摸著石頭過河?；叵肫鹪诟壑榘拇髽驆u隧工程建設(shè)期間，為解決混凝土控裂縫難題，四航局團隊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。時任項目經(jīng)理彭遠續(xù)胸有成竹，帶領(lǐng)技術(shù)團隊結(jié)合當(dāng)?shù)貧鉁?、濕度等參?shù)，進行了126次的混凝土配比模型試驗，最終選取出最佳設(shè)計配合比，打造百年品質(zhì)工程。同時，為預(yù)先評估和解決好低溫環(huán)境預(yù)制沉管可能遇到的各種問題，項目副經(jīng)理連建龍帶領(lǐng)團隊在現(xiàn)場進行了沉管足尺模型試驗，足尺模型試驗澆筑混凝土方量近700立方米、時長達25小時。如果按常規(guī)方法進行養(yǎng)護，澆筑的混凝土?xí)驗閮?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38.7米、寬24米、高13.2米，相當(dāng)于5層樓高巨超級的“育嬰箱”，同時采用高溫蒸汽對沉管進行蒸養(yǎng)，從而實現(xiàn)適溫環(huán)境。團隊也摸索了出標(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，即一次舾裝作業(yè)對保證沉管浮運過程中的水密性及安裝過程中浮力的控制起到重要作用，是沉管隧道實現(xiàn)滴水不漏的關(guān)鍵工序。

中交四航局建設(shè)團隊充分吸收港珠澳大橋島隧工程沉管出運的寶貴經(jīng)驗，并在大連灣沉管隧道工程建設(shè)中進行創(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)團隊還需要將長180米、重達8萬噸的巨型沉管從生產(chǎn)區(qū)頂推到淺塢區(qū)進行一次舾裝作業(yè)。到大連灣海底隧道建設(shè)時，則采用了干塢法進行沉管預(yù)制，每批沉管預(yù)制完成后，只需開啟塢墩上的兩個閥門，海水灌入干塢預(yù)制場進行一次舾裝作業(yè)，更加安全省時高效。

大連灣海底隧道建設(shè)團隊合影

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)團隊采用了預(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”，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