中國中鐵 2024年07月07日 08:45 北京
讓巨型“鴻鹄”貼着海面飛翔——中鐵隧道局深中通道東人工島創新填砂築島技術側記
6月30日，深中通道的通車，進一步推動了珠江口一體化發展程序，粵港澳大灣區正逐漸從一紙藍圖走向滿目繁華。
在這目前世界上綜合建設難度最高的跨海叢集工程的建設中，中鐵隧道局承建的東人工島可謂是深圳端門戶工程，位于深圳寶安機場南側，緊鄰福永機場碼頭，東連在建廣深沿江高速深圳段側接線工程，西接項目海底隧道。
作為國内首個高速公路水下互通立交，東人工島采用了“一體兩翼”的布局，東連在建廣深沿江高速深圳段側接線工程，西與海底沉管隧道相連接配接，充分發揮水下隧道與路面道路互聯互通的樞紐功能。
東人工島東西向長930米，南北向長1136米，海域使用面積47.63萬平方米，形成陸域面積34.38萬平方米，大小相當于48個國際标準足球場。其中，隧道工程包括長480米的堰築段隧道、長855米的島上主線隧道，以及實作交通轉換的4條匝道隧道。
東人工島工程地處海陸互動沉積地層，地質水文條件複雜，同時受寶安機場航空限高、既有營運廣深沿江高速及福永碼頭航道影響，交叉作業及水下作業安全風險高，對技術和施工要求極為嚴苛。
難點一：廣深沿江高速為珠三角東部城市群核心通道之一，交通運輸壓力大，東人工島及堰築段隧道處于既有廣深沿江高速下方，在其40跨橋墩承台海域範圍内填海築島，建設過程中不能影響寶安機場、廣深沿江高速等既有項目的營運，對沿江高速橋墩産生的位移和沉降不得超過5毫米，築島施工名額控制極為嚴格。
難點二：地處8~15米深厚淤泥層，橋墩位移控制難度極大，填砂總量超400萬立方米，回填施工時可能出現大面積拱淤、翻湧等現象，進而導緻既有結構産生附加内力、變形沉降等問題。
難點三：潮汐影響區域超厚淤泥層地質改良，隸屬白海豚保護區、水域環境施工要求高。
為實作在既有高速公路橋下深厚淤泥地層海域築島，實作填築施工對橋梁安全保障的目的，中鐵隧道局施工團隊采用數值分析方法确定了築島回填方向和厚度,創新提出“先施工隔離鋼闆（管）樁，再鋪設砂被，後分層對稱回填砂”的橋下築島關鍵施工技術方法。
圍堰保護。沿江高速橋墩台采用鋼闆樁和鋼管樁進行圍堰保護，橋墩保護樁打設采用靜壓植樁機施工鋼闆樁、免共振錘施工鋼管樁。創新運用集防風、操作、導向于一體的鋼管樁施工平台，有效降低風浪、船舶晃動等對垂直度的影響，提高控制精度。同時采用徕卡TM50自動測量機器人進行全天候自動觀測，施工過程中高速橋墩沉降和位移累計變化量均小于1毫米，實作了海域築島施工對既有橋梁的安全保護。
海上鋪被。建設團隊創新性采用了“砂被”方法進行填砂作業，将海砂做成一床床的“砂被”，一層一層均勻地攤鋪在橋墩四周，有效解決了偏載問題。為確定高品質、高效率建設，建設團隊還成立了海砂保供小組，設立專項保障資金，同時根據總體施工安排，倒排回填砂節點，協調各類船舶資源，全力保障海砂供應，最終實作了吹填砂日産量由5000~10000立方米增至20000立方米以上，達到穩産高産。
工藝結合。創新采用鋼闆樁+内支撐+砂被+泵砂船+分砂裝置多種方式結合的施工工藝，控制對稱回填和單次填築厚度，解決了快速築島易出現的拱淤、翻湧現象，大幅度提高了施工效率，實作了深厚淤泥層填海築島橋梁變形名額嚴格控制在5毫米以内的施工難題。
作為國内首次采用深厚淤泥地層橋下回填砂施工技術的項目，自2020年8月開始築島以來，項目團隊在無類似工程經驗參考的情況下，克服了橋墩保護、控制水下填築拱淤施工、受潮汐影響大、分層對稱填築等施工困難，僅用不到10個月的時間使東人工島島體基本形成，充分證明了海域築島施工技術的可行性，近接建構築物沉降可控，研究成果對類似工程具有較強的借鑒意義。
建設過程中的深中通道東人工島
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執行主編丨李元、沈蘇
責任編輯丨徐慧敏
内容來源丨中鐵隧道局
中國中鐵融媒體中心