中国中铁 2024年07月07日 08:45 北京
让巨型“鸿鹄”贴着海面飞翔——中铁隧道局深中通道东人工岛创新填砂筑岛技术侧记
6月30日，深中通道的通车，进一步推动了珠江口一体化发展进程，粤港澳大湾区正逐步从一纸蓝图走向满目繁华。
在这当前世界上综合建设难度最高的跨海集群工程的建设中，中铁隧道局承建的东人工岛可谓是深圳端门户工程，位于深圳宝安机场南侧，紧邻福永机场码头，东连在建广深沿江高速深圳段侧接线工程，西接项目海底隧道。
作为国内首个高速公路水下互通立交，东人工岛采用了“一体两翼”的布局，东连在建广深沿江高速深圳段侧接线工程，西与海底沉管隧道相连接，充分发挥水下隧道与路面道路互联互通的枢纽功能。
东人工岛东西向长930米，南北向长1136米，海域使用面积47.63万平方米，形成陆域面积34.38万平方米，大小相当于48个国际标准足球场。其中，隧道工程包括长480米的堰筑段隧道、长855米的岛上主线隧道，以及实现交通转换的4条匝道隧道。
东人工岛工程地处海陆交互沉积地层，地质水文条件复杂，同时受宝安机场航空限高、既有运营广深沿江高速及福永码头航道影响，交叉作业及水下作业安全风险高，对技术和施工要求极为严苛。
难点一：广深沿江高速为珠三角东部城市群核心通道之一，交通运输压力大，东人工岛及堰筑段隧道处于既有广深沿江高速下方，在其40跨桥墩承台海域范围内填海筑岛，建设过程中不能影响宝安机场、广深沿江高速等既有项目的运营，对沿江高速桥墩产生的位移和沉降不得超过5毫米，筑岛施工指标控制极为严格。
难点二：地处8~15米深厚淤泥层，桥墩位移控制难度极大，填砂总量超400万立方米，回填施工时可能出现大面积拱淤、翻涌等现象，进而导致既有结构产生附加内力、变形沉降等问题。
难点三：潮汐影响区域超厚淤泥层地质改良，隶属白海豚保护区、水域环境施工要求高。
为实现在既有高速公路桥下深厚淤泥地层海域筑岛，实现填筑施工对桥梁安全保障的目的，中铁隧道局施工团队采用数值分析方法确定了筑岛回填方向和厚度,创新提出“先施工隔离钢板（管）桩，再铺设砂被，后分层对称回填砂”的桥下筑岛关键施工技术方法。
围堰保护。沿江高速桥墩台采用钢板桩和钢管桩进行围堰保护，桥墩保护桩打设采用静压植桩机施工钢板桩、免共振锤施工钢管桩。创新运用集防风、操作、导向于一体的钢管桩施工平台，有效降低风浪、船舶晃动等对垂直度的影响，提高控制精度。同时采用徕卡TM50自动测量机器人进行全天候自动观测，施工过程中高速桥墩沉降和位移累计变化量均小于1毫米，实现了海域筑岛施工对既有桥梁的安全保护。
海上铺被。建设团队创新性采用了“砂被”方法进行填砂作业，将海砂做成一床床的“砂被”，一层一层均匀地摊铺在桥墩四周，有效解决了偏载问题。为确保高质量、高效率建设，建设团队还成立了海砂保供小组，设立专项保障资金，同时根据总体施工安排，倒排回填砂节点，协调各类船舶资源，全力保障海砂供应，最终实现了吹填砂日产量由5000~10000立方米增至20000立方米以上，达到稳产高产。
工艺结合。创新采用钢板桩+内支撑+砂被+泵砂船+分砂装置多种方式结合的施工工艺，控制对称回填和单次填筑厚度，解决了快速筑岛易出现的拱淤、翻涌现象，大幅度提高了施工效率，实现了深厚淤泥层填海筑岛桥梁变形指标严格控制在5毫米以内的施工难题。
作为国内首次采用深厚淤泥地层桥下回填砂施工技术的项目，自2020年8月开始筑岛以来，项目团队在无类似工程经验参考的情况下，克服了桥墩保护、控制水下填筑拱淤施工、受潮汐影响大、分层对称填筑等施工困难，仅用不到10个月的时间使东人工岛岛体基本形成，充分证明了海域筑岛施工技术的可行性，近接建构筑物沉降可控，研究成果对类似工程具有较强的借鉴意义。
建设过程中的深中通道东人工岛
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执行主编丨李元、沈苏
责任编辑丨徐慧敏
内容来源丨中铁隧道局
中国中铁融媒体中心