2021年9月21日,深中通道中山大橋東主塔順利封頂。至此,深中通道伶仃洋大橋、中山大橋雙橋四主塔全部封頂,全面轉入上部結構施工階段。深中通道是集“橋、島、隧、水下互通”于一體的超級跨海集群工程,全長24公里,對于連通珠三角港口城市間相互聯系及促進區域經濟發展至關重要。
深中通道:連接深圳和中山
深中通道是連接廣東省深圳市和中山市的大橋,是世界級超大的“橋、島、隧、地下互通”集群工程,路線起于廣深沿江高速機場互通立交,與深圳側連接線對接,向西跨越珠江口,在中山市翠亨新區馬鞍島上岸,終于橫門互通,全長24千米。深中通道位于港珠澳大橋以北約38km,虎門大橋以南30km處,是珠江口水域第三座大型通道。
為保證珠江口水域船只通航要求,深中通道采用“東隧西橋”的建設方案,跨海橋隧工程全長22.09公里,采用橋隧組合方案,西側隧道總長約6845米,兩側分別設置一座約625米×150米的人工島,;東側孔橋總長約14公里,其中包括兩處通航大橋伶仃洋大橋和中山大橋,其中中山大橋主跨約580米,伶仃洋大橋主跨約1666米,非通航性孔橋長度約為11公里。
深中通道已于2016年12月29日正式開始施工建設,預計于2024年建成通車。深中通道采用雙向八車道高速公路技術標準,設計時速100km/h,建成后深圳至中山的行車時間將由現在的兩小時縮短至最短20分鐘。
為什么要建設深中通道?
港珠澳大橋于2018年10月24日剛剛建成通車,珠江口水域又開始籌劃建設深中通道似乎顯得有些多余,然而事實真的是這樣嗎?
**1、港珠澳大橋的使用仍然受限。**港珠澳大橋連接珠海、香港、澳門,雖然將珠江兩岸連接起來,但是并未連接最富有的深圳,這使得使用港珠澳大橋頗有不便之處,加之廣東、香港、澳門三地政策各不相同,使用港珠澳大橋十分不便。
**2、虎門大橋流量接近飽和。**港珠澳大橋的使用受限使得虎門大橋成了珠江口連接兩岸的唯一通道。2015年,珠江東西兩岸的客運量達2.1億人次,貨物交流量達1.27億噸,而虎門大橋負擔了近七成上述運量,早已不堪重負。
**3、深圳經濟向外輻射的需求。**2020年珠江口東岸二城市(深圳、東莞)約為37320億元,西岸二城市(珠海、中山)約為6633億元,二者差距五至六倍。然而由于珠江的阻隔,深圳經濟不能輻射至中山,對廣東省整體經濟發展不利。
因此,無論是為了解決目前交通的擁堵,還是為了長期廣東省的經濟發展,深中通道的建設都是有必要的。
深中通道的工程難題
深中通道地處粵港澳大灣區核心位置,是跨越珠江口的戰略性通道,同時也是跨海超級工程,社會關注度高。不僅周圍機場、港口眾多,工程施工位置也是船舶來往的主要航道,這就對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,還受到水利防洪、環保、臺風、潮汐和不均勻地質等諸多條件制約。在工程建設上,超長海底沉管隧道國內建設經驗少,僅港珠澳大橋采用類似設計,且相關核心技術受到國外封鎖,工程建設難度較大。
1、橋梁建設
橋梁建設難點在于中部伶仃洋大橋的建設。伶仃洋大橋是世界上跨度最大的離岸懸索橋,全長2826米,建設區域地質情況復雜,且位于臺風高發區,對大橋的建設提出了極高的要求。同時大橋所處環境高溫、高濕、高鹽分,也對橋梁主體的抗腐蝕性能提出了極高的要求。
橋梁建設區域軟土分布范圍廣、厚度大,淤泥層普遍厚達20~30 m, 穩定性極差。基巖主要為花崗巖,風化差異顯著,風化層厚度大,且厚薄不均,地基均勻性總體較差,屬抗震不利地段。為了保證大橋的穩定性,大橋主墩下地基(又叫錨碇)均進行了特殊的處理。施工中先將河床淤泥以及風化巖層清除,東側錨碇先用鋼管將錨碇所在區域圍起,后續在錨碇內部進行回填以及混凝土施工得到穩定可靠的錨碇;右側由于水深較淺則采用柔性土工管袋圍起錨碇所在區域,后續在錨碇內部進行回填以及混凝土施工得到穩定可靠的錨碇。
為了解決防風問題,伶仃洋大橋主體采用流線型設計,同時在橋面外側設置風嘴和水平穩定板來減少來風狀態下所受的力并減少橋面的震顫。在大橋主墩上設置了橫向抗風支座和縱向限位阻尼來提升抗風能力,過渡墩處也設置了橫向抗風支座和縱向抗風支座。
2、沉管隧道建設
深中通道沉管隧道為雙向八車道,中部從上至下配備有排煙管道、安全通道與管線管道。深中通道沉管隧道采用海底鋼殼沉管隧道,為國內首次應用,國際首次大規模應用,綜合技術難度高,極具挑戰性。為抵抗復雜環境,沉管隧道需滿足強度需求、防火需求以及抗腐蝕的需求。沉管隧道采用鋼殼混凝土,每個標準隔倉體積為3 m×3.5m×1.5 m,內有肋板用來進一步增強強度。隔倉內外側面板采用Q420C鋼,最大板厚40mm;橫向隔板采用Q390C鋼,最大板厚30 mm;其余采用Q345C鋼,填充混凝土采用C50自流平混凝土。沉管隧道主體采用一類隧道防火標準,耐火極限不低于兩小時。沉管隧道外側鋼殼防腐采用“預留腐蝕厚度+重涂裝+外置犧牲陽極塊”三重防腐措施,內側防腐采用“重涂裝+定期維護”雙重防腐措施,陽極塊為鋁-鋅-銦混合金屬塊。
3、人工島建設
深中通道東人工島沿深中通道項目軸線長度為930m,橫向沿廣深沿江高速軸向長度約為1 136 m,形成陸域總面積約為35萬m2,為滿足功能需求設置了我國首個水下互通高速。東人工島在使用期主要考慮防潮防浪以及降雨排水。東人工島設計工況為100年校核工況為1000年,即當遇到百年一遇的潮汐與海浪時,人工島可以保持正常工作,當遇到千年一遇的潮汐與海浪時,人工島可以有部分破壞,但在總體上保持穩定。為達到這一效果,東人工島周圍設置了一圈防波堤,最高處可高出地面3米。東人工島排水包含越浪海水、島面雨水、敞開段隧道雨水以及隧道和島面污水等4個部分。可以滿足百年一遇暴雨和三百年一遇潮汐與海浪條件下的人工島排水。
深中通道西人工島位于珠江口中心位置,是保障珠江河口泄洪安全、維持河口潮汐動力的關鍵斷面,因此必須對人工島的阻水能力加以限制。在綜合了防洪要求、島上功能布置、施工要求、粵港澳大灣區標志性景觀的要求后,西人工島采用了風箏形狀設計方案。西人工島沿深中通道項目軸線長度為625m,橫向長度約為456 m,防潮防浪、降雨排水要求與東人工島一致。
深中通道是國家“十三五”重大工程和《珠三角規劃綱要》確定建設的重大交通基礎設施項目,不僅解決了珠江口兩岸間的交通問題,也是粵港澳大灣區進一步一體化的象征。繼深中通道后,2020年6月10日珠海市九屆人大八次會議閉幕會上又傳出將建設深珠通道的消息,讓我們期待粵港澳大灣區的進一步發展。
來源: 科普中國
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