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制東塢完成最后一批次灌水作業(yè)，標志著(zhù)我國北方地區首條大型跨海沉管隧道全部沉管的預制及一次舾裝工作圓滿(mǎn)完成，實(shí)現了我國寒冷地區跨海沉管隧道建設零的突破。工程建成后，將為大連市增加一條縱貫南北的快速通道，對于緩解交通壓力、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伍，中交四航局先后建設了廣州珠江隧道、洲頭咀隧道，“現代世界七大奇跡”之一港珠澳大橋沉管隧道，深中通道，沿江高速，廣州車(chē)陂隧道、會(huì )展西過(guò)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的國家主力隊，擁有世界一流的先進(jìn)沉管隧道技術(shù)和優(yōu)秀團隊。2017年四航局積極響應國家東北振興戰略，履行“交通強國”的時(shí)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場(chǎng)

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(cháng)12.1公里，工程主線(xiàn)5.1公里，其中海底沉管隧道全長(cháng)3公里，共需預制安裝18節，其中標準節段每節長(cháng)達180米、重達6萬(wàn)噸的沉管；光明路延伸工程順接海底隧道，主線(xiàn)全長(cháng)6.9公里。全線(xiàn)設計雙向六至八車(chē)道，時(shí)速60公里，計劃工期50個(gè)月，運營(yíng)期20年。中交四航局負責海底隧道段全部沉管共18節沉管的預制、一次舾裝、干塢灌排水等施工。該工程為國內首個(gè)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(mǎi)服務(wù)”模式。

從2017年進(jìn)場(chǎng)開(kāi)始，歷時(shí)4年多，中交四航局成功攻克了北方低溫環(huán)境下沉管預制的各種難題，安全優(yōu)質(zhì)的完成了18個(gè)沉管管節的預制和舾裝工程，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，也充分展示了敢闖敢試、務(wù)實(shí)拼搏的廣東建設者風(fēng)采。

南方人到北方 攻克6萬(wàn)噸沉管預制不裂難關(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當中。四航局團隊秉持港珠澳大橋建設精神，采用沉管法修建大連灣海底隧道。根據設計，大連灣海底隧道共需安裝大型沉管18節，鋼筋混凝土結構，采用干塢法施工。每個(gè)標準管節長(cháng)180米，寬33.4米，高9.7米，重量高達6萬(wàn)噸。相比于港珠澳大橋每個(gè)管節8萬(wàn)噸的重量和工廠(chǎng)法預制，大連灣海底隧道施工同樣面臨著(zhù)許多挑戰，而北方冬季低溫環(huán)境預制沉管則是中國沉管隧道建設史上的首例。

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(guò)后內部溫度因凝結硬化后不斷釋放熱量最高可達到55攝氏度，內外75攝氏度的溫差。如果預制沉管養護不當，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?！痹诖筮B灣海底隧道項目二工區總工申昌洲的施工日志中寫(xiě)到。為解決低溫環(huán)境下施工，大體積混凝土出現裂縫問(wèn)題，建設團隊絞盡腦汁。首次在北方低溫環(huán)境下預制沉管，國內沒(méi)有現成的經(jīng)驗可供借鑒，建設團隊只能摸著(zhù)石頭過(guò)河?；叵肫鹪诟壑榘拇髽驆u隧工程建設期間，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(mǎn)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)任項目經(jīng)理彭遠續胸有成竹，帶領(lǐng)技術(shù)團隊結合當地氣溫、濕度等參數，進(jìn)行了126次的混凝土配比模型試驗，最終選取出最佳設計配合比，打造百年品質(zhì)工程。同時(shí)，為預先評估和解決好低溫環(huán)境預制沉管可能遇到的各種問(wèn)題，項目副經(jīng)理連建龍帶領(lǐng)團隊在現場(chǎng)進(jìn)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(shí)長(cháng)達25小時(shí)。如果按常規方法進(jìn)行養護，澆筑的混凝土會(huì )因為內外溫差過(guò)大導致出現裂縫。為此，工區為模型搭建了長(cháng)38.7米、寬24米、高13.2米，相當于5層樓高巨超級的“育嬰箱”，同時(shí)采用高溫蒸汽對沉管進(jìn)行蒸養，從而實(shí)現適溫環(huán)境。團隊也摸索了出標準管節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”

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

中交四航局建設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中進(jìn)行創(chuàng )新和發(fā)展，減少了沉管頂推環(huán)節。港珠澳大橋沉管預制采用的是工廠(chǎng)法，當沉管預制完成后，建設團隊還需要將長(cháng)180米、重達8萬(wàn)噸的巨型沉管從生產(chǎn)區頂推到淺塢區進(jìn)行一次舾裝作業(yè)。到大連灣海底隧道建設時(shí)，則采用了干塢法進(jìn)行沉管預制，每批沉管預制完成后，只需開(kāi)啟塢墩上的兩個(gè)閥門(mén)，海水灌入干塢預制場(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團隊合影

建設者在沉管舾裝施工中，抓住端封門(mén)施工這一關(guān)鍵，優(yōu)化施工工藝和施工方案，確保了管節的密封性。大連灣管節兩端有近200平方米的空洞，要承受近40米的水深壓力，建設者用鋼梁牛腿、鋼梁、鋼封門(mén)、外側牛腿等構件組拼后形成端封門(mén)。為了確保端封門(mén)不滲水不漏水，建設團隊采用了預留溝槽防裂方案和采用環(huán)氧樹(shù)脂注漿法止水施工，為封端門(mén)的密封性定制“雙保險”，確保管節在灌水起浮作業(yè)及安裝過(guò)程中，管節端封門(mén)附近未出現滲漏現象，為完成一次舾裝保駕護航。

圖文來(lái)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