海底隧道这样建！令人感叹的超级工程……(2)

实现了我国寒冷地区首条海底沉管隧道建设零的突破 。

“E1管节施工海域为岩石基础，地质状况较差，无法采用全抬升式常规整平船插桩作业。”潘立文说。为确保沉管精准对接，研发团队历时3年攻关，克服了岩石基础条件下无法插桩的技术难题，采用了全国首创的整平船全漂浮式碎石基床整平工艺。

万事开头难，迈出了第一步，后期的沉管作业越来越熟练、越来越顺畅。迄今为止，施工方中交一航局成功完成了54个航母级沉管的精准海底对接，也创造了世界跨海沉管隧道建设史上前所未有的新纪录 。

因地制宜破难点

“大连湾海底隧道工程存在地质条件复杂、隧道曲线半径小、寒冷海域考验混凝土耐久性、通航条件复杂等诸多全新考验，施工难度大、质量要求高。”潘立文说。

首先要解决的难题就是低温。

在寒冷地区建设沉管隧道，是此前我国从未有过的施工经历。大连地处我国东北地区，冬季寒冷天气会给施工带来诸多不便，无论对船机设备还是施工人员都是极大考验。冬天在室外吹半小时海风，穿再厚的衣服也顶不住；低温状态下安装设备是否会出故障，谁也不敢保证。

大连湾的首节沉管安装是在冬季进行的，然而，我国首套沉管安装专用设备“津安2”“津安3”在设计之初并未考虑低温影响。于是，施工方针对冬季施工特点，对沉管基床整平船“津平1”、沉管安装船“津安2”“津安3”等主要船舶进行了一系列适应性改造：加装锅炉、暖气等保暖设备，更换低温标号齿轮油、液压油，外露油管、水管用保温棉包裹，绞车液压站移至机舱，为甲板设备定制防寒篷布……这一切就是为了确保船舶在冬季施工不受影响。

大连湾海底隧道第四工区负责沉管安装。工区经理王殿文介绍：“我们结合北方寒冷地区的实际，因地制宜采取应对措施，对专用船舶的系统软件进行了自主升级和创新。不少技术之前未曾考虑过，可以说是填补了部分沉管隧道安装领域的技术空白。”以水下电缆插座安装工艺为例，大连湾海底隧道干坞法批量预制的特点决定了插座数量增多，受疫情影响，从国外采购成套设备周期长，势必影响整体进程，技术团队经过数月研究，水下电缆插座的安装工艺由一次舾装调整为二次舾装，不仅克服了疫情影响，还将这项技术实现了国产化。

如今工程按照时间节点有序推进，陆上施工最繁忙的当属沉管预制。

记者在现场看到，工人将一根根钢筋绑扎成一个个钢筋笼。经过混凝土浇筑后，这些火柴盒形状的巨型管节将连接成一个重达数万吨的标准沉管。

在冬季浇筑管节在国内尚属首次。“光是研究高强度混凝土抗冻抗渗，保证海水环境下百年使用寿命就用了两年时间。”潘立文介绍，“最终，大连湾海底隧道创新采用干坞法沉管预制，并实现多个作业面同时进行。”据介绍，这套专为大连湾海底隧道量身定制的沉管预制方法，经过行业评定已经达到国际先进水平。

除了寒冷气候，复杂的海域地质条件也对施工提出了挑战。 与较多淤泥为主的单一地质不同，地处北方的大连湾海底隧道施工海域地质复杂多变，地质管节遍布溶沟、溶槽、孤石、石笋，中间还夹杂着丰富的红黏土。

潘立文介绍，“施工海域海底溶洞溶沟多，岩基裂隙发育，18节沉管中有5节坐落在黏土层上。这一部分施工需要将黏土挖走，重新填上碎石，振实整平后才能安装沉管”。

整平，是沉管安装工作的重要环节。大连湾海底隧道有限公司副总经理马宗豪介绍，整平施工前，需要进行基槽精挖，在岩基段基槽增加岩基爆破和清渣等工序，“我们采用了水下高精度爆破、水下精挖等先进工艺，这都是国内领先的技术”。具备整平条件后，被誉为“海底3D打印机”的整平船进场作业，为沉管铺设一个能够安睡的“床”。

然而，大连湾海域的基槽边坡炸礁后会存在大量裂隙。这也意味着曾经采用的全抬升整平工艺将不适用于大连湾。

为解决这个困难，中交一航局研发团队组织骨干力量集中研究，半漂浮式整平、半幅整平、降低平台高度、整平船加宽、整平船设置定位桩……每个方案都经历了无数次技术论证和推演。3年筹备期间，百余次的专题技术研讨，最终确定了全漂浮碎石基床整平工艺。

“为了确保漂浮状态下整平的精确控制，GPS和声呐都派上了用场。全漂浮的整平工艺在全国属于首创。”大连湾海底隧道有限公司党工委副书记田爱哲说。

文章来源：《中国组织工程研究》 网址: http://www.zgzzgcyj.cn/zonghexinwen/2021/1019/1869.html