伶仃洋上的超级工程——深中通道6月30日迎来通车,该项目集“桥-岛-隧-水下互通”于一体,全长约24公里,海底隧道长6845米,其中沉管段长5035米,由32个管节和1个最终接头组成,为世界首例双向八车道钢壳混凝土沉管隧道。

多个世界首创!深中通道这一重要部分,原来全是“南沙造”  第1张

图源:深中通道发布(注:图中伶仃洋大桥已更名为深中大桥。)

记者日前获悉,深中通道海底隧道32个沉管和1个最终接头全部由南沙企业中船黄埔文冲、中国船舶广船国际参与制造。该海底隧道“南沙含量”可谓100%。

世界首创!南沙“智造”铸就海底钢铁身躯

深中通道海底隧道长6845米,总用钢量约32万吨,是国家体育场“鸟巢”用钢量的3倍。其中钢壳混凝土沉管隧道长约5公里,分为32个管节和1个最终接头,标准管节长165米、宽46米、高10.6米,立起来就是一幢55层的大楼。平均每节沉管的用钢量约1万吨,焊缝长度超过270公里,最厚的钢板达到40厘米。按照施工计划,必须达到每月出厂一节钢壳的速度,才能满足项目建设需要。

多个世界首创!深中通道这一重要部分,原来全是“南沙造”  第2张

记者获悉,中国船舶集团旗下广船国际负责海底隧道18个管节及1个最终接头的钢壳建造。

沉管隧道钢壳制造工期任务紧、施工难度大,且E1管节钢壳和最终接头均为世界首制。广船国际建造团队坚持创新引领,打造了全国第一条巨型钢结构智能制造“四线一系统”,钢壳管节制造自动化率超过70%,将每个标准管节超过270公里的焊接变得高效,智能化、流水化作业实现平均一个月完成一节的制造速度,保证了制造精度及焊缝、涂装质量合格率100%。

据悉,深中通道沉管隧道采用的整体预制水下管内推出式最终接头,是世界首创的全新结构装置,将最终接头与最后一节沉管(E23)一同制造,推出段放置在管节对接端的扩大端内,与最后一节沉管一并浮运沉放,待最后管节标准段与已安装管节完成对接并确认姿态合适后,推出段就像一个巨型的抽屉内盒,利用千斤顶将推出段(抽屉)从一侧推出,与E24管节的端钢壳完成对接。

值得一提的是,这个世界首创的集成装置,由中国船舶广船国际制造。最终接头的构造形式极其复杂、几乎无经验可借鉴,且结构和装置的空间交叉、工序组织极为复杂,精度匹配要求高,制造极其困难。

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广船国际深中通道项目GK01标副总工程师谢义东说:“除了内部零构件安装复杂,施工空间狭窄,焊接也极其困难,部分结构段高度甚至不足50厘米,且存在较多的三面内角,智能机器人无法进行作业,只能由施工人员爬入狭小空间内进行仰焊。此外,还要克服高温、焊接应力和形变等影响,将最终接头内外轮廓尺寸、滑轨等精度控制在毫米级。否则,很难将推出段这个‘抽屉内盒’从扩大端‘外盒’中推出。”

世界首艘!“量身”建造海底隧道施工神器

南沙企业中船黄埔文冲于2018年与深中通道管理中心正式签订合同,施工内容包括GK02标段8个标准管节,6个非标准管节,1个实验段管节。在项目启动后,又承接了沉管运输安装一体船建造、“黄船030”浮坞改装等重要配套工程。

在生产过程中,中船黄埔文冲主动与参建各方充分沟通,突破多项工艺技术难点,提出了诸如变宽管节采用以“直”代“曲”以及“船台线”+“船坞线”两线建造等创造性工程方案,船坞内“总拼+浇筑”通用坞墩、大跨度端封门和止水带坞内一次性安装、大尺度深吃水管节起浮出坞、“模块车+移船小车”转运管节过驳、钢壳智能制造生产线等均为首创,填补了多项行业技术空白。

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随着项目开展,为深中通道“量身”建造海底隧道施工神器的重任,也落到了中船黄埔文冲的肩上。2019年9月26日,“一航津安”顺利交付。这是世界上第一艘可以独立运装8万吨沉管的船,具有DP动力定位和循迹功能,并集定位、沉放和安装等功能于一体。该船交付后,为管壳钢节实现水下毫米级高精度精准对接中发挥了关键作用。

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此外,GK02主体工程结束后,中船黄埔文冲转战隧趾(钢壳沉放区域)中管廊的部分工程,这是两个行车道之间的逃生通道,项目内容包括中管廊立柱、纵梁安装,以及格栅板铺设、强电仓防火板安装等,为深中通道筑牢又一安全防线。

文、图/广州日报新花城记者:耿旭静、董业衡、卢梦谦、莫伟浓 通讯员:彭永桂、夏小健广州日报新花城编辑:廖黎明