穿云破海 筑梦伶仃
6月30日15:00
超级工程深中通道正式通车
让我们一起走进
深中通道建设背后的长大故事
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为在地质条件复杂的伶仃洋海域架起天堑通途,深中通道建设者们迎难而上,用创新与智慧攻克无数技术难关,创造了跨海集群工程建造的中国强度、中国速度和中国精度。长安大学多名教师和校友深度参与工程建设,为打造大湾区百年门户工程贡献长大智慧,书写服务交通强国建设的长大新篇章。
攻坚克难
创新智慧赋能超级工程建设
深中通道的建设刷新了多项世界之最。每一项世界级难题的攻克,都蕴含着建设者们敢为人先的创新精神和不分昼夜的执著坚守。
2017年,为确保项目顺利开展,交通运输部、广东省人民政府召集成立深中通道项目技术专家组,长安大学多名校友、教授参与其中:交通运输部原总工程师周伟任专家组组长,中国工程院院士郑健龙,交通运输部公路局原副局长王太,广东省交通运输厅副厅长贾绍明、黄成造,广东省交通集团副总经理曹晓峰、职雨风,港珠澳大桥管理局原总工程师苏权科,长安大学教授贺拴海、谢永利等专家针对工程建设的关键技术难点和重大技术方案提供技术咨询,为工程高质量建设保驾护航。
长安大学五个科研团队承担深中通道科研项目,为项目建设提供重要技术支持。
/ 沙爱民教授团队 /
承担“面向大交通量与重载特点的高性能海底沉管隧道路面材料与结构设计研究”“深圳至中山跨江通道项目路面施工质量控制技术”项目。
/ 贺拴海教授团队 /
承担“深中通道沉管隧道最终接头临时锚拉系统承载能力试验”项目。
/ 李加武教授团队 /
承担“深中通道工程伶仃洋大桥抗风性能研究”项目。
/ 郑晅教授团队 /
承担“深中通道隧道洞口遮光机理和遮光设置标准研究”项目。
/ 王元庆教授团队 /
承担“深中通道项目跨海集群工程造价管理及配套技术(施工定额)研究”项目。
深中通道的建设还汇聚了许多长安大学校友的创新智慧。
2010年10月,中交公路规划设计院有限公司总工程师徐国平刚完成港珠澳大桥的深化研究和初步设计工作,就作为深中通道勘查设计总负责人,主持开展项目前期工程可行性研究及勘察设计、方案制定、建设难点和关键技术攻关等,有力确保了深中通道建设的顺利推进。
工程建设,理念为先,对于集群工程建设,徐国平有着自己的思考:“像港珠澳大桥、深中通道这样的超级工程、集群工程,已经超越了单纯的桥梁建设理念和水工建设理念,需要我们用跨领域、系统化的理念来设计建设,提出整合桥梁、水工、疏浚、材料、装备等不同领域优势资源的工艺方法;也需要我们站在整个国家工业化发展的高度来思考问题、解决问题,实现构件标准化、制造工厂化、装备智能化、建管养一体化的目标。”在这一理念指导下,徐国平团队最终采用“东隧西桥”的整体设计方案,并确定了桥、岛、隧、水下互通等各环节的建设标准和建设方案。其中长约6.8公里的双向八车道海底沉管隧道下穿多条航道,面临超宽、变宽、深埋、回淤量大等技术难题,对此团队在国内首次提出采用钢壳混凝土沉管隧道结构,设计研发了推出式最终接头,并通过设计、施工、科研、装备四位一体产学研联合攻关,攻克了项目乃至行业的关键技术难题。
“方案的选定要有综合性、超前性,还要考虑安全性、可操作性、工程造价等方方面面的因素,在这个过程中各方也会提出自己的考虑和需求,有时候大家的观点还有很大冲突,需要反复的论证和协调。”这个过程很漫长,也很磨人。徐国平笑言:“这也是我从业这么多年来,老得最快的一个项目。做港珠澳大桥的时候带了100多人做初步设计投标,我的眼睛花了;做深中项目,仅仅一年多的时间,原来浓密的头发就没了。当然了,每一项工程的建设,都需要有人付出。既然有幸参与了这样的重大工程,该冲在前面就要冲在前面,义无反顾。”
深中通道的钢桥面铺装总面积达到38万平方米。其中深中大桥是世界最大跨径全离岸海中钢箱梁悬索桥,要求桥面铺装具有良好的抗高温、抗疲劳及抗水损坏性能,热拌环氧沥青体系是比较适合重载交通的钢桥面铺装方案。保利长大工程有限公司副总工程师杨东来带领团队成员投入了新一轮的创新攻关中。
在保利长大深中通道项目部的一个角落里,有一间约十平方米的小房间,这里就是杨东来的“材料研发实验室”。他带领团队成员在这里历时三年多时间,完成了近2000次室内实验,最终研制出的环氧树脂黏结层材料,各项指标均达到国内桥梁施工技术规范要求,实现了这一材料的完全国产化。
建设团队自主研发了环氧富锌漆智能喷涂系统、环氧树脂智能涂刷系统和环氧树脂自动称量投放系统;在施工工艺上实现了全宽度机械化摊铺,4个车道一次性进行摊铺,施工质量、效率都大大提高。“值得一提的是,在整个施工过程中,拌合、摊铺、碾压等各环节都实现了系统性智能化控制,用稳定的工况来控制施工质量,保证了工艺稳定、质量稳定,也基本上避免了钢桥面铺装施工质量不稳定带来的脱层、鼓包、早期病害等问题。”杨东来说。
西人工岛是深中通道最先动工建设的节点工程,集桥隧转换、管理维护、科教观光等功能为一体,位于人工岛顶端的主体结构向海而立,造型别致。深中通道管理中心交通工程管理部副主管朱丁涛同团队成员一起承担了西人工岛房建工程。
这是朱丁涛第一次参与海上建设项目,对他来说也是一个比较大的挑战:“我们在建设过程中碰到了很多难点。比如岛上地下室的基坑处置,在海上施工,地下室的水位标高比海平面的水位标高要低很多,施工过程中会不间断渗水,我们使用了止水钢筒来代替传统的基坑处治措施,并增设了集水阀门和降水井,保证了地下室的顺利施工,也为整体工期推进节约了大量时间。西岛主楼1至2层的结构外墙是斜度为33°的斜面清水混凝土,相较于常规清水混凝土工程振捣难度更大。我们在大面积施工前组织开展了实体样板‘比武大赛’,通过多次的对比试验,最终确定了清水混凝土施工队伍及施工工艺,稳固了相关技术参数,为保证施工质量打下了坚实基础。”
安全管理
耐心细心保障项目安全高效
深中通道通车后,将面临日均十万辆以上的车流量压力,且货车占比高,加上水下互通有多处分合流,路况复杂,给项目的营运管理带来了极大挑战。
对此,负责该项目交通安全设施工程的深中通道管理中心副主任马二顺感到压力很大:“深中通道在建设期间创造了10个世界第一,但是营运期的管理难度不一定比建设期小。深中大桥建成以后,面临这么大的车流量,如何保证安全;长达6.8公里的海底沉管隧道,如果发生交通事故或火灾,怎么在第一时间去发现去处置,把损失降到最低,都是我们面临的难点。”
在深中通道的沉管隧道内,共设有83个紧急逃生口。紧急逃生口位于沉管隧道中间位置,连接着隧道的中管廊。
针对深中通道的营运安全需求,马二顺和同事们设计研发了智能软件控制平台,包含平台门户网站、数字孪生系统、设备集控平台、最终应急管控平台,利用信息技术的加持,实现交通的智慧管控、设备的智慧运维、出行的智慧服务和应急的智慧响应。尤其是在发生交通事故以及火灾的时候,能够“一键启动”所有设备,对现场进行快速高效的处置,维护司乘人员和结构物的安全,保障交通的顺畅。
“我们在项目全线安装了摄像枪、毫米波雷达、情报板、测温装置等设备,对车辆行驶状态、行驶轨迹、车流量以及安全风险进行全息感知和精准预测;在隧道里布置了14台装有摄像枪和喇叭的智能巡检机器人,在发生火灾或事故时,机器人能迅速到达现场,指导司乘人员逃生和灭火,从而降低发现处置不及时酿成重大事故的风险。”马二顺介绍说。
深中通道项目所在的珠江口水域,建设期间通航安全保障方面的挑战前所未有。深中通道管理中心安全管理部副主管姜凡负责项目通航安全保障和安全风险管控等工作。项目施工之前,针对大桥主塔、沉管隧道等构筑物作业,团队研发了一系列智能设备帮助降低风险,同时严格做到将风险的动态辨识和应对措施等落地落细。7年间,姜凡参与了700余次管节浮运沉放安装的安全保障工作,仅2022年一年就达286次,团队成员以细心和坚守确保了整个建设过程的安全顺利。
参加了如此多的安全保障工作,姜凡印象最深的当属2018年8月的那个夜里。台风“山竹”即将登陆,珠江口水域的风速达到15级。姜凡所在的专班人员迎风而上,迅速到达各点位展开工作,在有限的时间内把海上的6000多名工人和近200艘船舶全部安全撤离。“这个过程可以说是‘惊心动魄’,但是最终人员和船舶都平安无事,我们安全管理团队在关键时候发挥了应有的作用。”
创新之悟
建设始于一个工程 为了更多工程
科技创新是发展新质生产力的核心要素。在深中通道项目中,建设者们协力开展科技攻关,不断更新着超级工程建设的中国方案,也为后续重大工程建设提供了重要参考。这是工程建设者的职业自觉,也是中国工程师的使命担当。
创新的价值不仅仅在于这一个,还在于下一个、更多个。徐国平十分重视建设经验的总结提炼和推广应用,他说:“我们通过研究进行一项创新,不光是解决这个工程的实际问题,还要归纳总结形成一种方法、一种模式,以便于在之后的工程中加以推广和应用,我认为这是创新的更大价值所在。”
创新的动力有时源自朴素的爱国情感。2012年,深中通道管理中心总工程师办公室主任金文良来到深中通道项目,作为科技创新团队核心骨干,全程参与策划和组织实施了深中通道建设方案的论证比选和智能建造体系的构建。在此过程中,他尤为强烈地感受到,在这种超级工程的建设中,科技自立自强具有何等重要的意义。
基于深中通道建设要求,团队创新性提出了钢壳混凝土沉管隧道新型结构形式。这种结构在国内是首次提出,在世界上也没有大规模应用,对于行业部门来说,要定这样一个方案也非常艰难,因为没有相关的标准规范可供参考。
2018年,金文良他们到国外调研学习沉管隧道建设。“到了现场,不让我们靠近,也不让拍照。我们不远万里、满怀希望去,结果什么都没学到。”那次经历让金文良认识到,真正的核心技术是要不来、讨不来的。回来之后,他们立刻组织国内的顶尖高校、科研院所、施工设计单位开展科技攻关,进行了近千组模型试验,建立了钢壳混凝土沉管隧道计算理论、设计方法,创新了材料和工艺,研发了全新的装备,成功攻克了项目乃至行业“卡脖子”技术难题,形成了具有自主知识产权的钢壳混凝土沉管隧道建设成套技术和中国标准,填补了国内全产业链空白。
他说:“尽管深中通道项目很难,但历经了五年的沉管隧道研发与施工,我们的整体建设水平远优于国际同类工程,而且深中通道是100%的中国自主知识产权,我们觉得非常骄傲、非常自豪。”
多年来奋战在一个又一个工程建设的现场,杨东来把“创新一直在路上”作为自己和团队的座右铭。港珠澳大桥、南沙大桥的参建经历给杨东来提供了可供借鉴的模式与经验,但每一项工程都具有不同的特点和要求,又都是一个全新的考验:“一项又一项的工程逼着你不断地去探索、去改变,在一次次的实验中找到新的材料、设备和施工方法,在工程实践中去解决问题。科技创新同样离不开集体的智慧,所以我的团队里包含了路面、桥梁、隧道、机械工程、交通控制等各领域的优秀人才,他们是我进行科技创新的重要力量。”
创新就是一次次的“摸着石头过河”。韦东进于2018年来到深中通道S08标项目任副经理,主要负责海底隧道沉管的预制施工、智能浇筑设备的研发制造和过程管理。由于隧道施工工期紧张,且沉管预制是在高温、高热、强电磁场的密闭空间进行作业,加之噪音、粉尘等因素影响,施工环境十分恶劣。基于此,韦东进团队自主研发了钢壳沉管智能浇筑台车,可实现自动寻位、自动调整浇筑速度,真正实现了“一建启动,自动完成隔舱浇筑”的智能浇筑。这是智能浇筑技术首次应用于混凝土施工工程,在技术上实现了“从0到1”的突破。
作为深中通道S08标项目的另一位副经理,梁建文主要负责沉管隧道管节预制和沉放安装的施工管理工作。从沉管预制浇筑工厂到东岛对接区,直线距离达21公里,如此“大家伙”要顺利完成海上浮运和海底沉放对接,并确保整个工程在100年的设计寿命中“滴水不漏”,挑战前所未有。建设者们用智慧和勇气迎难而上,历经万余次研讨、勾画了千余份图纸、开展了百余次攻关,一整套成熟的智能制造方案新鲜出炉,一台台自主研发的“黑科技”设备助力沉管隧道的各项施工任务顺利完成。“参与沉管施工管理工作的6年,我们基本都是摸着石头过河,可借鉴的经验几乎没有。遇到问题,大家就一起商量,想方设法也要找到破题之策。因为前辈告诉我们,办法总比困难多,再大的困难也总有解决的方法。”梁建文说。
参建故事
奉献与合作铸就超级工程
7年前期设计、7年艰苦建设,深中通道顺利通车的背后,凝聚着千万建设者的智慧和心血。他们是同事,是伙伴,更是战友,以奉献与合作,换来超级工程劈波斩浪,跨越伶仃。
由于多年从事重大工程建设,频繁出差甚至长期驻扎项目所在地已经成为徐国平的常态。2016年到2019年,是深中通道项目初步设计和施工图阶段,徐国平和团队成员基本上常驻中山,顾不上回家。他的爱人总是无怨无悔地支持着他。巧合的是,徐国平的爱人是低他一级的同专业师妹,也在深中通道项目,从事造价、概预算等方面工作。两人有着同频的工作节奏,下午下班后,晚上也会继续工作到十点左右。哪怕是回到家里,两人的交流内容也多与项目有关,“我们会交流一下工程方案的相关问题,我作为项目的负责人,也会向她了解一些造价、概预算的情况。如今孩子也大了,家里不用太操心,我们两个人又有这个机会同时参与这个项目,就可以全心全意地为深中做点事。”
深中通道S05合同段副经理郭彪负责深中大桥西塔和西锚碇的建设施工、管理工作。2019年春节,很多人都放假休息了,包括施工上下游的所有产业链,然而这个时期对郭彪他们来说,却是最紧张的时候,因为那是西塔和西锚基础施工的攻坚时段,要把工期赶上来。“为了解决春节期间材料供应紧张的问题,我们只能提前把要用的材料组织到位,在整个春节期间就只从现场取材,人家正常放假,我们要保证作业时刻不断线。”日夜奋战的背后,除了有工程人的无私付出,各方的全力支持也让郭彪十分感动。郭彪说:“作为施工单位物资设备的组织者,让我最感动的,就是深中通道的建设得到了方方面面的全力支持。他们和我们一样,都觉得能为深中通道这样的超级工程做出自己的贡献,是一件非常骄傲和自豪的事情。”
刘方于2018年参加深中通道建设,作为专供石场项目经理,负责建设全线的石材供应工作。刘方带领团队成员在充分预估项目建设需求的基础上,科学制定了矿山的整体设计和开发利用方案。团队人员24小时连轴转,白天钻孔、爆破,晚上开采作业,机器只留2个小时检修。刘方还要负责整体流程的调度协调:“从矿山钻孔、爆破,到装车、进生产线,生产线出来后存储装车,再运输到码头,装船、运到现场,验收、下船,是一整套流程,要有一个人能把它整体理顺,不光要保证衔接顺畅,还要考虑每一环节的时间节点,大脑要一刻不停地飞速运转,比较考验管理人员的精力和整体协调能力。”最让刘方和同事们感到欣慰的是,他们保质保量地完成了这个艰巨的任务,仅用一个石场就完成了深中通道建设全线的石材供应。
长安大学李加武教授团队承担了深中通道深中大桥的抗风性能研究项目,宋佳玲作为在读博士生参与了科技攻关工作。她跟着导师,整天泡在学校的风洞实验室里,白天做实验,晚上查资料看论文,再把之前采集的数据进行分析……这样的日子她不记得持续了多久,最终,团队提出的新型气动控制技术方案被深中通道管理中心采用,这段经历让宋佳玲很有成就感。博士毕业后,她选择来到保利长大工程有限公司,坚守在施工一线:“工地环境虽艰苦,但那里承载着工程人梦想成真的美好期望,每当项目完工的时候,我总会收获满满的喜悦。”
回望自己三十几年的从业经历,徐国平有一种深深的幸福感:“我们这代人是幸运的,赶上了国家交通建设大发展时期,能够参与这么多重大工程的建设,也算为行业的发展做了一点事,自己的人生总算是没有虚度。”
与深中通道一路相伴12年,金文良好像看着自己的小孩,一天天地成长起来。“作为一名工程师,人生中能有机会参与到这种重大工程的建设之中,是非常有意义的。逢山开路,遇水架桥,为人们创造更加便捷人性化的出行体验,我觉得这是每一个交通人的人生价值所在。”
深中通道管理中心计划合约部副部长刘巍然,主要负责项目建设相关的计划、合约、造价、招标等事宜。在他之前,在这个岗位上奋战了近7年的莫均也是长安大学校友。尽管在深中通道只待了不到一年,刘巍然的感受也非常深刻。“深中通道从前期筹备、勘查设计到开工建设,直至现在通车,历经了十几年的时间,这是千万建设者夜以继日艰苦奋战的结果,也凝结着许多人的创新智慧和奉献精神,我能够作为一份子参与其中,感觉很光荣。”
老家在新疆的姜凡刚开始来到项目时很不适应,每次去各施工点位都需要坐船,他晕船,吐得昏天黑地,经过了7年的磨练,如今再大的浪也没事了。望着如风筝一样铺展在海面上的西人工岛,姜凡还能回忆起它当初还是一个个钢圆筒时的样子。每每想到这里,他就觉得7年的苦和累都是值得的,能参与其中,这是值得一生骄傲的事。“7年了,今年终于可以回家过个安稳年了。”
学子情深
母校予我奋斗底气
在许多重大工程的建设中,既有长安大学教师团队的深度参与,也有来自不同建设单位的长大校友通力协作、接续奋斗,这已经成了一种常态。在参建重大工程的过程中,校友间的感情越来越深,对母校的感情也越来越深。徐国平就是其中的代表。
面向交通行业发展的新形势、新要求,徐国平希望从事专业学习的学生能够紧跟国家发展大势,开展创新性学习。“尽管时代变了,但交通建设领域还有很多事情要做,希望同学们将专业知识学习与信息化、人工智能、人文社科等领域的学习相融合,为未来的交通行业发展建设贡献更多长大人的智慧。”
杨东来所在的保利长大工程有限公司也从长安大学招聘了不少毕业生,“因为母校的专业构成跟我们的需求很匹配,长大毕业的学生基本功扎实,又很踏实肯干,经过一些工程的历练,很快就成为了公司的骨干。”对于年轻的学弟学妹们,杨东来满怀期望:“希望学弟学妹们珍惜在校学习的宝贵机会,把基本功打牢,在实践当中要善于发现问题,善于学习思考,善于利用自己的专业知识去解决问题,同时把学到的东西进行总结提升,自己的专业能力才会不断地进步。”
在校学习期间,马二顺得到了母校荆便顺、靳引利等多位老师的悉心教导,打下了扎实的专业基础。“母校老师给了我非常大的专业支持,我们设备的集中控制就是和靳老师以及他的团队一起讨论出来的。”对于在校的青年学子,马二顺寄予了深厚期望:“希望学弟学妹们好好学习专业知识,同时要了解我们国家智慧交通的应用场景、发展趋势,注重学以致用。在以后的工作中,要充分发挥长大学子在公路交通运输领域的专业优势,勇于创新、不懈奋斗,为提升我国交通运输行业的智慧化水平贡献力量。”
毕业于西安公路交通大学(长安大学前身之一)的刘方,对于母校的浓厚学习氛围印象十分深刻。在学习专业课程之余,刘方非常喜欢踢足球,在母校求学的日子不光让他打下了坚实的专业基础,也培养了他乐观活泼的性格。他说:“希望学弟学妹们珍惜时光,学好专业本领,同时多参加各类实践活动,培养发现问题和解决问题的能力,这些在工作岗位上都很重要。也祝福母校发展越来越好,培养更多专业人才,产出更多的科研成果。”
本科学习工民建方向的朱丁涛攻读长安大学研究生,选择了道路与机场工程专业方向。“无论是在专业学习还是参加工程建设的过程中,我都得到了母校老师的悉心指导和鼎力帮助。母校是我个人发展的重要支持力量,衷心祝福母校发展越来越好,桃李满天下;也希望学弟学妹在母校得到更好的专业教育和精神滋养,未来在工作岗位上发光发热,为我们国家的重大工程建设贡献智慧和力量。”
在校友之间,还有一种同属于长大人的精神密码在无形中传递。许多年轻学子在前辈校友的感召与影响下,选择了奉献祖国交通建设第一线。
2019年9月,作为优秀校友代表的杨东来回到母校,为师生作了一场交流讲座,结合参建工程经历,分享了自己进行科技创新的实践和思考。2016级的廖彦钦也是当时聆听报告的学生之一,彼时他大四,即将面临毕业求职,杨东来的报告让廖彦钦感触颇深:“看到我的师兄作为副总工程师参建世界级工程港珠澳大桥,我感到很激动。他为我们树立了榜样,也为我接下来的求职择业提供了方向。”机缘巧合,毕业后他来到保利长大工程有限公司工作,加入了杨东来的团队,通过参与阳茂高速改扩建工程、深中通道建设,渐渐成长起来。从校园课堂到工程现场,廖彦钦把在学校学到的理论知识应用于具体的工程实践,他觉得:“能够参与这样的重大工程建设,对我来说,是挑战,更是锻炼成长的宝贵机会。”
2020年毕业的周忆君来到广东省交通系统工作。在校期间,对她影响比较大的同样是参建重大工程的优秀校友们:“2018年11月,学校邀请了苏权科、吕忠达、邵新鹏三位中国跨海大桥的总工程师回到母校,与师生分享奋斗故事。我当年刚上大三,听了非常受鼓舞,但总感觉这样的重大工程离我很遥远。如今才两三年的时间,我就能够参与到深中通道的建设当中,感觉一切都很梦幻。特别感谢母校对我的培养,为我提供了广阔的发展平台,相信她也将成为我职业发展最坚强有力的后盾。”
落日熔金,水光潋滟
夕阳下的深中通道犹如一条巨龙
绵延向海的更深处
擘画出粤港澳大湾区更为绚丽的发展画卷
这是每一位交通人的幸福时刻
也是每一位长安大学人的光荣与梦想
与共和国建设发展同向同行
是长大七十余年来不曾改变的精神底色
服务国家重大工程建设和交通行业发展
是长大人始终不渝的使命担当
踏上新征程
长大人将心怀国之大者、强化使命担当
矢志创新、不懈奋斗
为交通强国梦的实现作出新的更大贡献
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出品 / 党委宣传部
文字 / 冯秋香 李可
摄影 / 赵杰
编辑 / 黄天怡
责任编辑 / 王翀