深中通道，创新造就超级工程
2024年6月30日，历时7年建设的深中通道正式通车。这座全球首个集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的跨海集群工程，自开通以来，车流量始终保持高位运行，总量已突破1000万车次，成为粤港澳大湾区融合发展的重要纽带。
超级工程何以造就？唯有方案创新、工程创新、装备创新。其中凝结了中国工程师的智慧。
方案创新
深中通道的海上人工岛，是伶仃洋上的打卡新地标。岛体长625米，最宽处达456米，岛体面积约13.7万平方米，相当于19个标准足球场（长68米×宽105米，即7140平方米）。如此庞大的造岛工程，创造“当年动工、当年成岛”的中国速度。
西人工岛施工海域水深泥厚，传统的围堤吹填工艺无法满足工期要求。对此，深中通道工程项目团队参考港珠澳大桥施工经验，提出大型深插式钢圆筒围岛方案，将57个钢圆筒振沉入海，形成止水围护结构，从而快速成岛。具体来说，要把直径28米、高40米、重600多吨的57个钢圆筒，用自主研发的12锤联动锤组，稳稳“敲”进20多米深的海底。
然而，勘察海底地形后发现，珠江口水下软土层厚达几十米，其间遍布硬质夹层，极难掌握好振沉精度。针对这一难题，深中通道工程项目团队参又研发出钢圆筒基础预处理技术。施工思路是“软基加固采用的深层水泥搅拌桩（DCM）技术，能够通过注入水泥并搅拌加固深层地基。逆向思考，改为注入泥浆搅拌，也许能让地质变软”。此外，还探索出新型测量定位系统，实现了振沉正位率100%。
2017年5月1日，西人工岛首个钢圆筒振沉成功；同年9月18日，最后一个钢圆筒振沉完成。仅仅4个多月，伶仃洋上“冒出”一座巨大的人工岛，深中通道落下全线“第一子”。
图源 中国交建公众号
工程创新
数十米深的海底下，双向八车道笔直平坦、亮如白昼，这由几十个约8万吨重的钢壳混凝土沉管首尾相接而成。
为了制造巨大沉管，2019年6月，珠海桂山岛上，经过10个月的全面升级改造，曾承接港珠澳大桥隧道沉管建造的中交四航局沉管预制工厂再度启用。智慧工厂内，智能浇筑系统、钢壳管节移动系统协同配合，不仅顺利完成了23节沉管的快速预制和移运，还收获了11项发明专利。
造好沉管后，还需要将沉管浮运到位。但是深中通道沉管隧道结构新、尺寸宽、运距长（5000米的超长距离浮运），现有装备无法满足施工要求，必须制造出一艘功能更强大的沉管施工专用船。
针对这一难题，深中通道工程项目团队提出让安装船自带动力，并不断进行方案细化、建造、调试，2019年6月，世界首艘浮运安装一体船“一航津安1”出坞。这是一艘自重达2万吨的超大型船舶，不仅拥有自航能力、浮运效率提升3倍以上，而且配备了沉管沉放姿态控制系统，能实现水下50米的沉管精准沉放。
为了验证“一航津安1”的操作可行性，深中通道工程项目团队进行了约一年的演练。“一航津安1”扛过了10级的大风，超过两米的浪以及10个月5次的空载演练，最终于2020年6月，成功将首节沉管安放至大海深处的预定位置。伶仃洋上，8万吨重的一节沉管，从牛头岛槽坞中拖出，与2万吨重的一体船合二为一。经过7次航道转换，克服浅水区航道搁浅、回淤强度大等挑战，最终抵达安装点位。为了提高管节在水下40米的对接精度，施工中首次引入北斗系统，实现水下沉管安装无人化。相对于港珠澳大桥建设海底隧道时沉管浮运1200米需花费12h的效率，深中通道采用“一航津安1”后，5000米的沉管浮运距离仅用时10h左右。
2023年6月，最后一节沉管安装成功，管节对接精度从厘米级缩小到毫米级，把一节节沉管在海底指定位置安稳沉放，实现了中国沉管施工技术的又一次大创新！
图源 深中通道发布公众号
装备创新
深中大桥包含2座高270米的主塔，为保证通航能力，通航净高达76.5米，为世界最高。而在台风频发的复杂海洋环境中安全高效地建设主塔极具挑战。
经过多次考察、研讨，2018年10月，深中通道工程项目团队设计了一体化智能筑塔机建设方案。历时近一年半，成功研发我国首台一体化智能筑塔机并顺利投用，其是一种集钢筋部品加工与安装、混凝土布料、养护与监控于一体的可移动设备。通过运用一体化智能筑塔机，不仅深中大桥塔柱施工速度从每天0.6米提升至1.2米，所需高空操作人员从15名减少至6名。而且筑塔机中的智能养护系统使混凝土达到工厂内标准化养护条件，实现外表无收缩裂纹。
此外，深中通道工程项目团队采用超长索股无人跟随架设技术，确保主缆架设“稳准快”；研发钢筋网片柔性制作生产线，提升塔柱建造速度……一项项新技术、新工艺，助力深中大桥稳稳矗立于广阔海面。
图源 深中通道发布公众号
深中通道培养的创新团队、研发的先进装备、积累的建设经验，将助力中国建造阔步迈向高质量发展。
视频推荐|关于深中通道超级工程的纪录片第一季、第二季现可在哔哩哔哩动画网站上观看。
【《深中通道 第一季》 第1集 跨越海洋-哔哩哔哩纪录片】
【《深中通道 第二季》 第1集 湾区门户-哔哩哔哩纪录片】
参考文献|韩鑫.深中通道，创新造就超级工程[N].人民日报海外版，2024-11-20（010）.