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中国又一超级跨海工程,难度不输港珠澳!

作者:桥检车租赁公司文员 来源: 日期:2021/9/24 10:18:39 人气:5 评论:0

9月21日,时值中秋佳节之际,中国基建又一好消息传来!深中通道中山大桥东主塔顺利封顶。至此,深中通道伶仃洋大桥、中山大桥双桥四主塔全部封顶,全面转入上部结构施工阶段。深中通道是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的超级跨海集群工程,全长24公里,对于连通珠三角港口城市间相互联系及促进区域经济发展至关重要。


深中通道中山大桥建成后的效果图 图源:深中通道管理中心

深中通道:连接深圳和中山

深中通道是连接广东省深圳市和中山市的大桥,是世界级超大的“桥、岛、隧、地下互通”集群工程,路线起于广深沿江高速机场互通立交,与深圳侧连接线对接,向西跨越珠江口,在中山市翠亨新区马鞍岛上岸,终于横门互通,全长24千米。深中通道位于港珠澳大桥以北约38km,虎门大桥以南30km处,是珠江口水域第三座大型通道。


深中通道位置示意图 图源:搜狐网

为保证珠江口水域船只通航要求,深中通道采用“东隧西桥”的建设方案,跨海桥隧工程全长22.09公里,采用桥隧组合方案,西侧隧道总长约6845米,两侧分别设置一座约625米×150米的人工岛,;东侧孔桥总长约14公里,其中包括两处通航大桥伶仃洋大桥和中山大桥,其中中山大桥主跨约580米,伶仃洋大桥主跨约1666米,非通航性孔桥长度约为11公里。

深中通道已于2016年12月29日正式开始施工建设,预计于2024年建成通车。深中通道采用双向八车道高速公路技术标准,设计时速100km/h,建成后深圳至中山的行车时间将由现在的两小时缩短至最短20分钟。


深中通道组成 图源:搜狐网

为什么要建设深中通道?

港珠澳大桥于2018年10月24日刚刚建成通车,珠江口水域又开始筹划建设深中通道似乎显得有些多余,然而事实真的是这样吗?

1、港珠澳大桥的使用仍然受限。港珠澳大桥连接珠海、香港、澳门,虽然将珠江两岸连接起来,但是并未连接最富有的深圳,这使得使用港珠澳大桥颇有不便之处,加之广东、香港、澳门三地政策各不相同,使用港珠澳大桥十分不便。

2、虎门大桥流量接近饱和。港珠澳大桥的使用受限使得虎门大桥成了珠江口连接两岸的唯一通道。2015年,珠江东西两岸的客运量达2.1亿人次,货物交流量达1.27亿吨,而虎门大桥负担了近七成上述运量,早已不堪重负。

3、深圳经济向外辐射的需求。2020年珠江口东岸二城市(深圳、东莞)约为37320亿元,西岸二城市(珠海、中山)约为6633亿元,二者差距五至六倍。然而由于珠江的阻隔,深圳经济不能辐射至中山,对广东省整体经济发展不利。


大湾区范围

因此,无论是为了解决目前交通的拥堵,还是为了长期广东省的经济发展,深中通道的建设都是有必要的。

深中通道的工程难题

深中通道地处粤港澳大湾区核心位置,是跨越珠江口的战略性通道,同时也是跨海超级工程,社会关注度高。不仅周围机场、港口众多,工程施工位置也是船舶来往的主要航道,这就对深中通道工程施工提出了很高的要求。

除受到航空限高、海事通航限制外,还受到水利防洪、环保、台风、潮汐和不均匀地质等诸多条件制约。在工程建设上,超长海底沉管隧道国内建设经验少,仅港珠澳大桥采用类似设计,且相关核心技术受到国外封锁,工程建设难度较大。

1、桥梁建设

桥梁建设难点在于中部伶仃洋大桥的建设。伶仃洋大桥是世界上跨度最大的离岸悬索桥,全长2826米,建设区域地质情况复杂,且位于台风高发区,对大桥的建设提出了极高的要求。同时大桥所处环境高温、高湿、高盐分,也对桥梁主体的抗腐蚀性能提出了极高的要求。

桥梁建设区域软土分布范围广、厚度大,淤泥层普遍厚达20~30 m, 稳定性极差。基岩主要为花岗岩,风化差异显著,风化层厚度大,且厚薄不均,地基均匀性总体较差,属抗震不利地段。为了保证大桥的稳定性,大桥主墩下地基(又叫锚碇)均进行了特殊的处理。施工中先将河床淤泥以及风化岩层清除,东侧锚碇先用钢管将锚碇所在区域围起,后续在锚碇内部进行回填以及混凝土施工得到稳定可靠的锚碇;右侧由于水深较浅则采用柔性土工管袋围起锚碇所在区域,后续在锚碇内部进行回填以及混凝土施工得到稳定可靠的锚碇。


伶仃洋大桥效果图 图源:长江日报

为了解决防风问题,伶仃洋大桥主体采用流线型设计,同时在桥面外侧设置风嘴和水平稳定板来减少来风状态下所受的力并减少桥面的震颤。在大桥主墩上设置了横向抗风支座和纵向限位阻尼来提升抗风能力,过渡墩处也设置了横向抗风支座和纵向抗风支座。

2、沉管隧道建设

深中通道沉管隧道为双向八车道,中部从上至下配备有排烟管道、安全通道与管线管道。深中通道沉管隧道采用海底钢壳沉管隧道,为国内首次应用,国际首次大规模应用,综合技术难度高,极具挑战性。为抵抗复杂环境,沉管隧道需满足强度需求、防火需求以及抗腐蚀的需求。沉管隧道采用钢壳混凝土,每个标准隔仓体积为3 m×3.5m×1.5 m,内有肋板用来进一步增强强度。隔仓内外侧面板采用Q420C钢,最大板厚40mm;横向隔板采用Q390C钢,最大板厚30 mm;其余采用Q345C钢,填充混凝土采用C50自流平混凝土。沉管隧道主体采用一类隧道防火标准,耐火极限不低于两小时。沉管隧道外侧钢壳防腐采用“预留腐蚀厚度+重涂装+外置牺牲阳极块”三重防腐措施,内侧防腐采用“重涂装+定期维护”双重防腐措施,阳极块为铝-锌-铟混合金属块。


沉管隧道的阳极块 图源:深中通道钢壳混凝土沉管隧道总体设计综述


深中通道沉管隧道效果图 图源:南方网新闻

3、人工岛建设

深中通道东人工岛沿深中通道项目轴线长度为930m,横向沿广深沿江高速轴向长度约为1 136 m,形成陆域总面积约为35万m2,为满足功能需求设置了我国首个水下互通高速。东人工岛在使用期主要考虑防潮防浪以及降雨排水。东人工岛设计工况为100年校核工况为1000年,即当遇到百年一遇的潮汐与海浪时,人工岛可以保持正常工作,当遇到千年一遇的潮汐与海浪时,人工岛可以有部分破坏,但在总体上保持稳定。为达到这一效果,东人工岛周围设置了一圈防波堤,最高处可高出地面3米。东人工岛排水包含越浪海水、岛面雨水、敞开段隧道雨水以及隧道和岛面污水等4个部分。可以满足百年一遇暴雨和三百年一遇潮汐与海浪条件下的人工岛排水。


东人工岛效果图 图源:中山发布

深中通道西人工岛位于珠江口中心位置,是保障珠江河口泄洪安全、维持河口潮汐动力的关键断面,因此必须对人工岛的阻水能力加以限制。在综合了防洪要求、岛上功能布置、施工要求、粤港澳大湾区标志性景观的要求后,西人工岛采用了风筝形状设计方案。西人工岛沿深中通道项目轴线长度为625m,横向长度约为456 m,防潮防浪、降雨排水要求与东人工岛一致。


西人工岛效果图 图源:广东发布

结语:

深中通道是国家“十三五”重大工程和《珠三角规划纲要》确定建设的重大交通基础设施项目,不仅解决了珠江口两岸间的交通问题,也是粤港澳大湾区进一步一体化的象征。继深中通道后,2020年6月10日珠海市九届人大八次会议闭幕会上又传出将建设深珠通道的消息,让我们期待粤港澳大湾区的进一步发展。

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