深中通道建設難在哪？

文 金文良 楊新輝 曾倩瑩

深中通道是繼港珠澳大橋之后，我國的又一世界級跨海通道集群工程，是交融海陸空、打破區域界限的重大樞紐工程，將珠江兩岸“深莞惠”與“珠中江”兩大城市群串聯在一起，在建設粵港澳大灣區的進程中承擔著極為重要的使命。

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深中通道主橋伶仃洋大橋有著1666米的特大跨度，橋面高達90米，相當于30層樓的高度，未來有望成為全球最高海中大橋。當然，如此之高的海中大橋，又在臺風頻發的珠三角，對抗風要求相當高，有著極高的建設風險，建成后運營的安全也會受到極大考驗。值得慶幸的是，通過近兩年的科學研究，大橋的抗風安全性問題已經得到了很好的解決。

另外，由于深中通道處于海洋大環境內，還必須解決橋梁結構特別是與海水直接接觸的下部結構基礎工程的防腐蝕問題。為此，深中通道管理中心組織專業團隊研發高性能海工混凝土，從材料、施工工藝等多方面保證結構的耐久性，確保為社會大眾提供更加長久的安全運輸通道，發揮更加長久的“動脈”作用。

深中通道是繼港珠澳大橋之后，我國的又一世界級跨海通道集群工程，位于距離港珠澳大橋上游約38公里的伶仃洋海域處，由橋、島、隧、水下互通組成，全長約24公里，按照雙向八車道高速公路標準建設，設計行車時速為100公里，國高網編號為G2518。

深中通道是交融海陸空、打破區域界限的重大樞紐工程，將珠江兩岸“深莞惠”與“珠中江”兩大城市群串聯在一起，在建設粵港澳大灣區的進程中承擔著極為重要的使命。從2015年國家發展改革委正式批復，同意建設深圳至中山跨江通道開始，深中通道就開始一筆筆描繪自己的工程畫卷，2019年將進入最難也是最關鍵的階段——控制性工程沉管隧道的施工安裝。

二十九選一，東隧西橋獲認可

作為世界級跨海通道集群工程，深中通道施工難度之大可想而知。在建設方案的選擇上，工程師們放棄了單純的全橋或全隧工程方案，而是選擇了東隧西橋集群工程方案。

據深中通道管理中心總工程師宋神友介紹，選擇這樣的方案跟深中通道的地理位置有關。項目所在區域地質條件復雜，采用穿越珠江口的超長海底隧道施工方案風險巨大，因此“全隧”行不通。在項目東側，由于同時受到深圳機場航空限高及礬石航道等多條高等級通航水道通航凈高的影響，必須采用隧道方式穿越，因此“全橋”也幾乎行不通。

為了選擇最優項目線位，在項目前期的論證階段，深中通道前期工作辦公室多次組織開展地質勘探的深度調查、建設條件和工程方案的反復論證，先后制定了多達29個過江通道方案，最終推薦方案通過權威專家評審團隊的認可。在最終確定下來的方案中，決定在項目東邊靠近深圳寶安機場的位置，建設6.8公里長的海底隧道，既解決了航空限高問題，又保證了三條航道的適航；在西邊則建起全球最高的海中大橋，避免了超長隧道施工、運營過程中的安全問題，也給港口的未來發展帶來了新的空間。

八變一十二，水下互通建樞紐

深中通道與港珠澳大橋同為世界級的橋、島、隧集群工程，但不同的是，港珠澳大橋的海底隧道長6.7公里，是雙向六車道的鋼筋混凝土沉管隧道；深中通道沉管隧道長約6.8公里，是世界首例雙向八車道的超寬鋼殼混凝土沉管隧道。此外，深中通道還有一項港珠澳大橋不具有的“水下互通”——由于與廣深沿江高速互聯互通的交通需求需要在海中實現，深中通道項目構筑了東人工島及水下互通，與之對接的海底隧道相應地設置了615米的變寬段，由雙向八車道加寬至雙向十二車道。

從深圳到中山，深中通道按照“東人工島—鋼殼沉管海底隧道—西人工島—伶仃洋大橋—中山大橋”一路行進，沉管隧道兩端分別連接東人工島和西人工島，西人工島承擔的是橋隧轉換功能，東人工島則承擔著水下互通的重要樞紐功能，在設計時便充分考慮了行車的各種可能性和隧道內的車輛多次分合流的安全影響。

漂亮的銷售數據和新興的電商模式所蘊含的經濟力量背后，是對其所反映的社會文化、民生等問題的思考，這一思考已經超越國界。例如“雙十一”便捷快速、江浙滬包郵、爆倉越來越少等優點，就曾引發某些國家民眾對本國低效郵政系統強烈抗議和吐槽。去年的“雙十一”更是有阿里等國內電商自組的快遞公司進入俄羅斯等國家，實現了國外買家最快一個小時后收貨的“夙愿”。全球化就通過這樣的“毛細血管”逐步臻于完善，各大網購平臺帝國正在用無與倫比的購物體驗征服全世界。

“作為國內首個高速公路水下樞紐互通立交，東人工島除了承載著項目沉管隧道與橋梁交通轉換的功能外，它最重要的功能是通過機場樞紐水下互通立交，實現深中通道與廣深沿江高速、寶安機場、大鏟灣港區、大空港區之間的快捷交通轉換。未來，經深中通道東人工島水下互通立交，可東往深圳、西往中山、北往廣州、南往香港，真正實現各城市間的互聯互通?！彼紊裼迅嬖V記者。

一月一管節，鋼殼沉管難又難

鋼殼混凝土沉管結構，與港珠澳大橋的鋼筋混凝土沉管結構僅一字之別，卻差之千里。

“鋼筋混凝土結構是土木工程領域最常采用的結構形式，就是通過綁扎鋼筋設置結構骨架，再拼裝模板澆筑混凝土，使之形成我們需要的結構形狀。而鋼殼混凝土結構則完全不同，它是先預制好與結構物外形一致的鋼殼，再向鋼殼內澆筑特殊的高流動性混凝土，國際上也形象地稱這一結構為‘三明治結構’。”宋神友解釋道。

深中通道是世界上首次大規模應用鋼殼混凝土的沉管結構，其管節構件尺寸大大超出了既有國外工程案例的經驗范圍，國內也缺乏成套的鋼殼混凝土沉管隧道技術標準和規范，因此沉管隧道綜合施工難度極大。

管節大用鋼多

深中通道鋼殼沉管隧道每個標準管節都無比巨大：寬46米、高10.6米、長165米，用鋼量約1萬噸，投影面積遠大于一個標準的國際足球場，排水量相當于一艘中型航空母艦船體。項目共有32個管節，總用鋼量達到了32萬噸。據了解，同樣采用鋼材搭建的國家體育場鳥巢的外部結構用鋼量約為4.2萬噸，也就是說，建設深中通道沉管隧道的用鋼量可以搭建起近8個鳥巢。

構造工藝復雜

此外，管節構造工藝也相當復雜，單個管節達到2500個隔倉，縱橫隔板、連接件交錯，還涉及到厚鋼板的焊接、接頭處的管節大小是否適應接口等問題，都面臨著技術上的巨大挑戰。

工期緊要求高

盡管鋼殼沉管體量巨大，但對制造精度的要求一點也不含糊，遠高于造船的精度。全部鋼殼制造工期預計為30個月，大約每一個月就要造出一節標準鋼殼，工效要求極其高?？量痰木纫?、每月一節的生產任務，各方面因素都對鋼殼制造能力提出了很大的挑戰。

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在具體施工過程中，深中通道沉管隧道建成主要面臨著超寬、變寬、深埋、回淤量大、挖砂坑區域地層穩定性差五大技術難點，工程規模和技術難度前所未有。

超寬隧道采用雙向八車道高速公路建設技術標準，管節斷面寬度46米，比港珠澳大橋還要寬約9米，為世界首例，設計及施工難度很大。

變寬為滿足互通功能，隧道設置了615米長的變寬段，由雙向八車道加寬至雙向十二車道，管節斷面寬度由46米變寬至約70米，在隧道內多次分合流。目前，國內尚缺乏相關的規范標準，由此帶來的行車安全風險突出。

深埋沉管隧道埋置深度深，最深處沉管底標高距水面接近40米，管節結構設計難度高。

回淤量大洪季回淤強度平均每天接近2厘米，臺風期最大回淤強度超過每天5厘米，沉管沉放及沉降控制難度大。

挖砂坑區域地層穩定性差西人工島斜坡段位于超大挖沙坑內，區域地層擾動嚴重，穩定性很差，對基槽開挖成槽及基礎處理造成較大困難。

為了攻克這五大技術難題，深中通道管理中心夜以繼日地組織設計，科研單位反復論證比選，最終選擇采用鋼殼混凝土沉管結構。該結構能適應超寬、深埋、變寬等建設條件，承載能力、抗裂性能比較好，耐久性有保障，對海洋環境影響較小。目前，依托深中通道項目設計的世界首條超大型沉管隧道運安一體船正在建造中。約，管節需要遠距離浮運，并沿基槽遠距離橫拖，安裝風險很大。

無論是采用超長、超寬的海底隧道，還是超高、超大跨徑的橋梁越過伶仃洋，都是必然又艱難的選擇，每一個細節的精準程度直接關系著深中通道的工程質量，每一次難題的成功突破都推動著深中通道建設的順利進行。

長距浮運橫拖

受航道水深條件及干塢預制場制

新征程上，不管亂云飛渡，風吹浪打，建設者們正以堅如磐石的信心、只爭朝夕的勁頭、堅韌不拔的毅力，將深中通道這個前無古人的偉大事業向前推進。相信凝聚著成千上萬建設者心血的深中通道，終將閃耀伶仃洋，聞名全世界。