深中通道：難度最高的“跨海大動脈”

李明子

何謂“超級工程”？中國工程院2023年底發(fā)布的一項“超級工程研究”成果，嘗試給出這樣的描述：“具有超大規(guī)模的、超復雜技術的、超高風險的、超大影響力的、改變事物性狀的實體人造物理工程?！?/p>

我們深度探訪深中通道這個當前世界上綜合建設難度最高的跨海集群工程，講述“超級工程”如何以新質生產力升級大國制造并解決世界級難題，為推進中國式現代化提供重要支撐。

“世界首例”背后

深中通道也叫深中大橋，全長24公里，集“橋、島、隧、水下互通”于一體，橫跨伶仃洋連接廣東深圳市和中山市，投資約為446.9億元。設計速度為100公里/小時，雙向八車道，是當前世界上綜合建設難度最高的跨海集群工程。

從珠江口西岸的馬鞍島登上深中通道，沿著17公里的海上橋梁蜿蜒向東，直達一座菱形人工島，前路突然“消失”。從空中俯瞰，這座如海上風箏一樣的西人工島東側海面，是來往貨船進出深圳港的必經航道，再向東則是深圳寶安國際機場，水域上方，平均每一分鐘就有一架飛機起降。

通航需求疊加航空限高，修建海底隧道成了深中通道在西人工島東側海域的唯一選擇。工程建成后，日通車量預計將達到10萬車次，為此，海底隧道采用了雙向八車道的技術標準。港珠澳大橋被譽為現代世界七大工程奇跡之一，而深中通道的沉管隧道比它還寬出兩車道。

“海底隧道寬度增加1/3，頂板受力將增加約70%?！敝薪还芬?guī)劃設計院有限公司隧道事業(yè)部總工程師黃清飛先后參與了港珠澳大橋和深中通道的設計建造。換句話說，同等條件下，隧道寬度增加，其自重和受力面積也隨之增加，更易發(fā)生彎曲變形。

由此引發(fā)的問題是，在深中通道項目上，港珠澳大橋隧道采用的鋼筋混凝土沉管結構不再適用。

工程師們決定采用另一種鋼殼混凝土結構?！白畲蟮奶魬?zhàn)是沒有前例可供參照，這意味著風險未知?！秉S清飛介紹。所謂沉管，是用混凝土或鋼材建成的巨大中空管道，將其置入海底后連接形成隧道，汽車便可在其中通行。

在一系列關鍵技術清單中，鋼殼混凝土沉管隧道結構的合理構造研究被放在了優(yōu)先位置。管節(jié)在水下完成對接，最終成型尺寸需達到毫米級精度，才能保證結構不漏水等最基本要求。然而，混凝土這種材料在澆筑過程中放熱明顯，導致澆筑過程中膨脹，澆灌結束后收縮。材料本身的特性決定形變幾乎沒辦法消除，而這只是影響沉管尺寸的眾多因素之一。

海底隧道百年壽命的秘訣也藏在改進后的混凝土中。深中通道標準沉管的鋼殼內部被劃分成2255個相互獨立且封閉的隔艙，就像一個放大的“冰格”，特殊結構導致其無法通過振搗方式將混凝土填充密實，一旦產生脫空，將導致不可挽回的后果。

“在封閉隔艙里實現混凝土填充密實性是世界性難題，設計單位和施工單位此前都沒有經驗，大家就聯合設計。”深中通道管理中心副總工程師陳越記得，當時還做出了兩個1：1模型，僅試驗就用掉幾千噸鋼材，不斷優(yōu)化結構和材料性能，最終研發(fā)出的自密實混凝土無需振搗，在重力作用下，憑借自身優(yōu)良流動性便能填充鋼殼內部。

“珠江門戶工程”的挑戰(zhàn)

每天早上，深受廣州食客喜愛的脆肉鯇魚從產地中山裝車，發(fā)往各地，日均往來深圳的生鮮冷鏈車就有至少20輛。正常路況下，冷鏈車約三個小時才能將食材送抵深圳，如遇堵車，還要再耽誤幾個小時?，F有交通已無法滿足跨珠江口日益增長的客貨運需求。

從地圖上看，珠江口是標準的A字形內灣。長久以來，東西兩岸陸路交通都必須向北從內灣頂端繞行。北部虎門大橋作為送給“香港回歸”的禮物，如今已經開通24年，日均車流最高曾超過19萬次，是大橋最初設計日均通行量的兩倍有余。

陳越介紹，早在20世紀90年代，高速路網規(guī)劃時，就曾有過建設跨海通道直接聯通深中兩地的設想。

2015年底，《關于上報深圳至中山跨江通道工程可行性研究報告的請示》獲國家相關部委批復，方案一錘定音。路線起自廣州至深圳沿江高速公路機場互通，向西跨越珠江口，在中山馬鞍島登陸，采用“東隧西橋”方案。

“項目的工程方案比選、通航安全影響論證工作被認為是中國交通行業(yè)最深入、最徹底的一次?！鄙钪型ǖ拦芾碇行母敝魅渭婵偣こ處熕紊裼言凇渡钪型ǖ拦こ剃P鍵技術及挑戰(zhàn)》一文中坦言，項目建設條件極為復雜，線位穿越七條航道，其中礬石航道、伶仃西航道是珠江口的出海主航道，通航等級高，這就決定了跨越航道的橋梁凈高及隧道埋深。

尤其是跨越伶仃洋航道的大橋，其通航凈高決定了黃金內灣廣州港造船高度的上限。伶仃洋大橋橋底到航道水面之間究竟該預留多高？經過多方博弈，通航凈高從早期設計的73.5米提升至76.5米。

為修建這座海上最高懸索橋，主塔將建到270米，相當于從海上拔起一座90層高的樓房。新的問題隨之而來，伶仃洋海域每年風速超過六級的時間超過200天，臺風更是頻發(fā)，深中通道橋梁部分如何抗擊強風？

“為保證深中通道伶仃洋大橋在運營期間的抗風安全性和舒適性，中心聯合組織了四所大學進行平行研究?！标愒浇榻B。

2023年11月28日，深中通道主線全線貫通，全長24公里，匯集了超寬海底沉管隧道、超大跨橋梁、海中人工島和海域水下樞紐互通。

筑島“引鳳”

作為翠亨新區(qū)第一批落地企業(yè)，鴻利達集團進駐馬鞍島時，深中通道正經歷最為激烈的橋隧之爭，項目最終登陸地點還沒確定。

“當時珠江口東岸已經很成熟，西岸正在發(fā)展，投資西岸會有更多機會?！兵櫪_集團創(chuàng)始人、行政總裁蔡俊杰介紹。

最初考察選址時，馬鞍島部分區(qū)域仍屬中山火炬開發(fā)區(qū)的臨海工業(yè)園，按規(guī)劃，島上重點發(fā)展裝備制造、新能源、新材料和物流業(yè)。在蔡俊杰的印象中，當時進島的路只有橫門附近的一座橋，島上除了船廠，只有兩家公司，其他地方不是魚塘就是種香蕉的農場。直到2017年鴻利達在島上的一期工程竣工，門前的路還沒修好，從東莞請來的客戶連大門都沒進就轉頭走了。

真正打動蔡俊杰的是當地政府主動服務企業(yè)的行動。2013年上半年，火炬開發(fā)區(qū)工作人員到鴻利達的深圳公司回訪，發(fā)現企業(yè)“實干比講得更多”，主動招商引資，“幫助解決了一系列門檻問題”。蔡俊杰回憶說，同年9月，鴻利達簽約落戶馬鞍島。

同一時期，一系列企業(yè)被招商引資進島，廣東海上風電鏈主企業(yè)明陽集團、生物醫(yī)藥行業(yè)的康方生物、科技公司緯創(chuàng)資通落戶馬鞍島。

按照《中山翠亨新區(qū)總體規(guī)劃（2012-2035年）》，到2035年，城市建設達到一流水平，主導產業(yè)凸顯核心競爭力，具備輻射帶動力。作為一個因橋而生的新城區(qū)，翠亨新區(qū)希望復制深圳奇跡，將小漁村打造成現代化嶺南濱海城市。

深中通道通車后，從深圳到中山的時間將從目前的一個半小時縮短至半小時左右。

改革開放初期，中山抓住第一波消費品崛起的機遇。彼時，中山的五金制品、沙溪服裝、家電品牌等產業(yè)享譽全國，誕生了威力、小霸王、晨星等一批知名企業(yè)，在此基礎上，中山又順利趕上下一波國產大家電替代日韓等外資家電的發(fā)展浪潮。然而，相對傳統(tǒng)的產業(yè)結構限制了中山的發(fā)展，與汽車、電子信息、生物醫(yī)藥等產業(yè)的最佳發(fā)展時機失之交臂。

“通過對接深圳科技創(chuàng)新資源、承接深圳優(yōu)質外溢產業(yè)，引領中山乃至珠江口西岸的發(fā)展，兩者并不矛盾。”翠亨新區(qū)黨工委書記、管委會主任張會洋說。深中通道建成通車，是中山再次崛起的歷史性機遇。

（摘自《中國新聞周刊》）