6月30日，由驻津央企中交一航局参建的集“隧、岛、桥、水下互通”于一体的世界级跨海集群工程——深中通道正式通车试运营。自此，珠江口两岸的“深莞惠”和“珠中江”两大城市群迎来首条直连通道，粤港澳大湾区“1小时交通圈”成为现实。
挑战“钢壳混凝土隧道”
技术难度世界少有 建设条件十分严苛
深中通道是粤港澳大湾区核心交通枢纽工程，也是当今世界综合建设难度最大的跨海集群工程之一。一直以来，深圳、中山这两座相距仅数十海里的城市，却要辗转绕行，通勤时间长达两个多小时。作为粤港澳大湾区新的“交通脊梁”和“A”字形交通网络骨架的关键一“横”，深中通道承担着推动珠江口两岸更好连接、融合的期待，从构思阶段就备受瞩目。深中通道全长24公里，设计时速100公里，中交一航局全面参与了“隧、岛、桥”等核心工程施工。其中，深中隧道，是世界首例双向八车道钢壳混凝土隧道，也是决定全线能否通车的控制性工程。尽管已有港珠澳大桥的施工经验，但全长5035米、由32节8万吨巨型沉管和一个最终接头组成的沉管隧道施工仍是一次全新的挑战。“深中通道技术难度世界少有，且所处海域水文地质条件异常复杂，工程受航空、水运、环保等多重因素限制，建设条件十分严苛。”中交一航局深中通道项目部总经理岳远征介绍。
为地基巧植“定海神针”
韩国人能做到的 中国人能做得更好
深中通道沉管隧道由32节自重约8万吨的巨型沉管首尾相接而成。为了让这些庞然大物安稳入海，建造一个平整稳固的海底基床尤为关键。但经勘探发现，施工海域地质强度不足以支撑起沉管重量。
2017年5月，时任中交一航局副总经理、总工程师的李一勇，首次提出了DCM复合地基施工技术方案。DCM技术，即深层水泥搅拌技术，就是将水泥和土进行强制搅拌后形成竖向增强体，如同一根根具有一定强度的钢针垂直插入土中，使钢针和土体共同承受沉管荷载。
对于DCM技术，2016年，中交一航局专门派人到韩国釜山等地项目进行考察，但韩方只介绍技术概况，拒绝进行深入讲解，同时禁止我方技术人员近距离接触DCM施工船，言语中甚至暗示中国人干不了大工程。这样的经历，深深刺痛了在场的每一个人。
“无论如何都要把DCM工艺掌握在自己手中。韩国人能做到的，中国人能做得更好。”回忆起当年的场景，中交一航局一公司船机管理部总工程师李立依然有些激动。此后，一航技术人员卧薪尝胆，对施工工艺、设备性能反复推敲研究，终于吃透了工艺关键环节，并针对DCM船进行改造和升级，使DCM工艺能够更好地适应国内的地质情况。
深中通道沉管地基DCM处理，将是这一技术在全国首次大体量地用于沉管隧道施工，也是“筑港摇篮”的担当。2019年10月，“砂桩2号”“砂桩6号”等4艘大型DCM施工船齐聚伶仃洋。DCM技术首次在国内大规模成功应用。
为沉管建造“安稳的家”
稳固平整的基床 确保高精度对接
珠江口水下暗流卷起的泥沙，源源不断地涌向海底。中交一航局深中通道项目副总工程师宁进进看着地质测量报告，不禁皱起眉头：“海底淤泥含水量超六成，石块抛下去都会陷在泥汤里，这给8万吨沉管‘安家落户’带来了极大挑战。”就像盖房子要做好地基一样，稳固平整的基床，是沉管平稳着陆、精准对接的关键。为了给沉管建造一个安稳的家，项目施工团队必须对海底进行加固处理。
“我们将上世纪80年代在天津港建设中使用过的DCM（深层水泥搅拌桩）工艺引入到项目建设。就好比用刀片对地层进行切割，再进行重新搅拌，搅拌过程中向土体内掺入水泥浆，以提高土体的强度。”宁进进介绍。这种软土加固工艺，短期内即可形成高强度改良地基，具有加固后地基变形小、构造物沉降小的优势，且不会造成海水污染，可以最大限度保护海洋生态。在DCM船的努力下，深中通道施工水域，一条坚固的水下“长城”若隐若现。打好稳固地基后，宁进进带领团队计划通过挖泥船将上层松软的沙质和参差不齐的桩头移走，在海底挖出一条隧道基槽，但此时的基床还不够稳固，一套硬核工序正紧锣密鼓走上台前。
“先进行块石抛填振密达到硬化效果，再进行碎石整平使沉管基床变得平坦。这样一来，才能承受8万吨沉管的重压，确保高精度对接。”中交一航局深中通道项目部沉管基床整平负责人魏红波说。
深中通道地处珠江入海口，泥沙量大，易回淤。若大量淤积物涌进基槽，覆盖在“石板路”上，将影响沉管平稳着床、高精度对接。针对回淤难题，一航局团队量身打造出具有“3D打印机”美誉的整平船“一航津平2”，可在50米水深下作业，在“石板路”上用碎石铺设出一条条形似“弓”字地暖管道的地垄，整平精度控制在正负4厘米以内。“地垄的存在能使淤泥沉积在地垄之间，使垄上不积淤，从而保证沉管安装的接触面在同一个高度上，确保沉管高精度对接。”魏红波说。
为沉管装上“北斗卫星”
深中速度创造毫米级对接世界纪录
深中通道首节沉管安装前，沉管浮运安装一体船“一航津安1”正按部就班地进行第一次实战演练。当一体船模拟自航进坞时，自动循迹系统GPS信号突然丢失。为避免航向错乱，一体船总船长王学峰只能安排停船观察。
这次演练故障也更加坚定了团队启用北斗定位系统的决心。超级工程往往超级瞩目，在GPS一家独大的卫星定位领域，使用国产北斗定位系统是一次大胆尝试。从白天到黑夜，从陆地到海上，试验准备足足做了两个月。“我们在一体船9层楼高的测量塔上，装置了飞碟状北斗卫星天线收集信号，并通过接收器传送到监控电脑的测控软件上。”中交一航局深中通道项目部测管中心副主任锁旭宏介绍，这套软硬件组合拳实现了系统之间的穿透，可接收GPS和北斗两种信号，实时计算沉管三维动态，指挥作业人员精准掌握沉管在海底的具体位置。经过精度比对，两种定位系统精度相当，但北斗系统能够接收到的卫星数量更多，稳定性更有保证，且成本只有1/4。
“结果显示，北斗数据优于GPS，再加上之前的试验表现，我们决定关闭GPS系统，将北斗系统作为沉管安装的唯一依据。”一航局深中通道项目部测管中心主任成益品回忆。
夜幕下的伶仃洋万籁俱寂，所有人的注意力都在显示器的画面数据上。“100厘米、90厘米……”在拉合系统作用下，E3管节一点点向对接端靠近，与E2在海底深情对吻。“E3管节出坞、浮运、安装已基本完成，测量塔数据及潜水员填报数据均满足设计要求！”6月28日凌晨3时，宁进进高亢的声音打破了紧张的气氛。
至此，北斗成功引进跨海通道施工领域。超级工程遇上天外来客，擦出了新的火花。在北斗系统的指引下，深中通道不仅创造了“一月一节”的深中速度，更达成了连续7节沉管毫米级对接的世界纪录。新报记者 李文博
图片由中交一航局提供