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細看深中通道“全球之最”(產(chǎn)經(jīng)觀察)
時間:2024-07-10 10:49:10  來源:人民網(wǎng)-人民日報  作者:

 

  伶仃洋上壯觀的深中通道。
付海燕攝(人民視覺)

  從廣東中山市馬鞍島遠眺通車后的深中通道。
杜才良攝

  深中大橋主纜索股架設(shè)。
張 政攝

  深圳至中山跨江通道6月30日建成開通。習(xí)近平總書記發(fā)來賀信,表示熱烈祝賀,并向參與規(guī)劃建設(shè)的全體同志致以誠摯問候。

  習(xí)近平總書記在賀信中指出:“深中通道是繼港珠澳大橋后粵港澳大灣區(qū)建成的又一超大型交通工程,攻克了多項世界級技術(shù)難題,創(chuàng)造了多項世界紀錄。全體參與者用辛勤付出、堅強毅力,高質(zhì)量完成了工程任務(wù)。”

  作為連接珠江兩岸城市群的重要通道,主體全長約24公里的深中通道在環(huán)珠江口“A”字形交通主骨架上挺起關(guān)鍵一“橫”,成為全球首個集“橋、島、隧、水下互通”為一體的跨海集群工程。

  全球最高通航凈空海中大橋、全球最大海中懸索橋錨碇、全球最長雙向八車道海底沉管隧道……歷時7年建成開通,深中通道創(chuàng)下10項“全球之最”。超級工程背后,有哪些硬核科技?記者進行了采訪。

  刷新全球快速成島紀錄

  從空中俯瞰,相當于19個標準足球場面積的西人工島如同鯤鵬,振翅于伶仃洋面。駕車穿行深中通道,將在這里完成橋隧轉(zhuǎn)換。

  深中通道全線“第一子”何以變成伶仃洋上“新地標”?將時間撥回到2017年2月1日。夜色深沉,中交一航局深中通道項目會議室里,燈火通明,討論熱烈,大家討論的課題是“如何在外海快速成島”。

  原來,西人工島施工海域水深泥厚,傳統(tǒng)的“圍堤吹填”工藝無法滿足工期要求。在借鑒港珠澳大橋建設(shè)經(jīng)驗上,團隊提出全新的大型深插式鋼圓筒圍島方案。

  海底地形勘探后,新的施工難題浮現(xiàn)。西人工島處于采砂區(qū)內(nèi),地質(zhì)條件比港珠澳大橋更復(fù)雜,施工水域海床遍布著硬質(zhì)夾層,就像是一盤散沙里錯落著各類石子,振沉精度極難掌控。

  針對這一工況,中交一航局團隊研發(fā)了鋼圓筒基礎(chǔ)預(yù)處理核心技術(shù):通過將深層水下攪拌船的鉆桿插入硬質(zhì)土層,注入泥漿,將其軟化,從而使鋼圓筒順利穿透,滿足作業(yè)條件。

  “相比港珠澳大橋,深中通道鋼圓筒直徑更大、分量更重,振沉作業(yè)所需的動力也更強。”中交一航局深中通道項目部工程技術(shù)部部長劉帥介紹,團隊為此自主研發(fā)出全球最大十二錘聯(lián)動液壓振動錘組,不僅“力氣大”,還有“智慧芯”,能精準調(diào)控作業(yè)位置,創(chuàng)下“一日打設(shè)四筒”的紀錄。

  技術(shù)護航,施工提速。2017年5月1日,西人工島首個鋼圓筒振沉成功,同年9月18日,最后一個鋼圓筒振沉完成。項目人員在茫茫外海建成一座巨大的人工島,較計劃工期提前一年半,創(chuàng)造了快速成島的世界紀錄。

  “鋼圓筒圍島工藝的使用,不僅能降低對海洋生態(tài)的影響,還能增強島嶼穩(wěn)定性。”劉帥告訴記者,成島后幾次強臺風(fēng)過境,團隊對每個鋼圓筒進行監(jiān)測,都經(jīng)受住了考驗。

  全球最高橋面海中大橋

  站在西人工島向西望去,深中大橋仿佛臥波長虹,在深藍海面上劃出優(yōu)美弧線,成為伶仃洋面一道亮麗的風(fēng)景線。

  橋上,兩根懸空纜索從主塔上方一躍而過;橋下,巨輪往來穿梭,蔚為壯觀。作為深中通道關(guān)鍵控制性工程之一,深中大橋全長2826米、主跨達1666米,是世界最大跨徑全離岸海中鋼箱梁懸索橋,也是世界最高橋面海中大橋,橋面距離海面91米。

  “主纜是懸索橋的‘生命線’。”中交二航局深中通道項目常務(wù)副總工程師曾煒說,深中大橋橋面高、跨度大,用鋼量相當于兩座國家體育場外部結(jié)構(gòu)的用鋼量。大橋處在珠江口開闊水域,還要長期面對高溫、高鹽、高濕的海洋環(huán)境,這就需要拉力更大、耐腐蝕性更強的主纜。

  這座創(chuàng)下世界之最的大橋纜索長啥樣?

  “這是由我們自主研發(fā)的2060兆帕纜索鋼絲專用盤條拉制而成,單絲承載力可吊起3輛小轎車。”中信泰富特鋼旗下興澄特鋼總經(jīng)理白云告訴記者,通過提高纜索強度、減少纜索直徑,不僅實現(xiàn)了低風(fēng)阻,保障了橋梁安全性,還有效降低了主纜用鋼量,綜合性能達到國際領(lǐng)先水平。

  造得出,還得用得好。將每根主纜搬至270米的高空無異于“風(fēng)中穿針”。

  為減小大風(fēng)影響,項目通過主纜V形保持器和索股抑位裝置,降低了大風(fēng)天氣引起索股擺動而無法調(diào)索的影響,為后續(xù)主纜架設(shè)爭取了時間,同時還提升了索股架設(shè)的精度。為消減溫差作用,團隊采取“白天牽引、夜間調(diào)索”的雙向施工模式,確保主纜架設(shè)“穩(wěn)準快”。為實現(xiàn)安全作業(yè),團隊采用超長索股無人跟隨架設(shè)技術(shù),對索股遠程監(jiān)控,實時掌握施工數(shù)據(jù),最終順利完成主纜索股架設(shè)。

  “如今,上百根索股牢牢‘擰成一股繩’,在將整個橋梁緊緊拉住、穩(wěn)穩(wěn)立于海面之上的同時,也為大橋上游航運繁忙的廣州港留足了通航空間。”曾煒說。

  全球首艘沉管運裝一體船

  車輛駛出西人工島,透過寬闊的洞口一路向東,便隨深中隧道一起“遁入”幾十米以下的海底。

  航空限高和水運通航需求,決定了深中通道東側(cè)只能采用隧道方案,也造就了世界首例雙向八車道鋼殼混凝土沉管隧道。驅(qū)車駛?cè)肷钪兴淼溃瑹艄忤?、路面平緩。很難想象,這是一段由幾十個重達近8萬噸的鋼殼沉管首尾相接而成的浩大工程。

  巨大沉管怎么造?2018年6月,珠海桂山島上,曾承接港珠澳大橋隧道沉管建造任務(wù)的中交四航局沉管預(yù)置工廠,經(jīng)過全面升級后再度啟用。智能澆筑機、智慧攪拌站、智能臺車等設(shè)備在智能中樞指揮下,實現(xiàn)了沉管的快速預(yù)置和高效移運。

  從預(yù)制廠到對接區(qū),相隔近50公里。將造好的沉管浮運到位,是整個項目的重中之重。

  工欲善其事,必先利其器。“與港珠澳大橋相比,深中隧道沉管隧道結(jié)構(gòu)新、尺寸寬、運距長,原有裝備無法滿足施工要求,必須制造一艘功能更強大的沉管施工專用船。”中交一航局深中通道項目常務(wù)副總工程師寧進進說。

  2016年,在一次專家討論會上,中交一航局研發(fā)團隊成員提出讓安裝船自帶動力的設(shè)想。經(jīng)過一年多的細化、建造、調(diào)試,世界首艘沉管浮運安裝一體船“一航津安1”逐漸成形。這是一艘自重達2萬噸的超大型船舶,不僅擁有自航能力,可減少隨行輔助船舶、保證航道通暢,還具有航跡糾偏功能,即使運載8萬噸級沉管,也能實現(xiàn)沉管水下50米的精準沉放。

  2020年6月投入首節(jié)沉管浮運安裝,到2023年6月最后一節(jié)沉管安裝成功,3年間,一體船一次次從桂山島出發(fā),穿過港珠澳大橋,進入伶仃洋航道,經(jīng)過多次航道轉(zhuǎn)換,克服重重挑戰(zhàn),將一節(jié)節(jié)沉管穩(wěn)穩(wěn)安放在海底。

  “最終接頭對接施工前,我們通過基于北斗測量的控制系統(tǒng),實現(xiàn)了毫米級平面安裝精度。”深中通道管理中心主任、總工程師宋神友說。

  放眼望去,浩瀚的伶仃洋上,海天一色,開闊壯觀。“通車后的深中通道,與已建成的港珠澳大橋、南沙大橋、虎門大橋等跨??缃ǖ酪黄穑瑸檠鼐€城市發(fā)展打開了新空間。”宋神友感慨道,深中通道培育了一批素質(zhì)過硬的跨海交通集群工程建設(shè)人才和創(chuàng)新團隊,將更好支撐中國建造邁向高質(zhì)量發(fā)展,為世界跨海通道工程貢獻“中國智慧”。

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