陽(yáng)光下的海面波光粼粼，一條“海上天路”躍然伶仃，蜿蜒伸向那夢(mèng)想的遠(yuǎn)方，連接江海、橫貫東西，這就是粵港澳大灣區(qū)核心交通樞紐工程——深中通道。動(dòng)工建設(shè)的這些年，深中通道在海與風(fēng)中磨煉出眾多“世界之最”，比如世界最大海中錨碇建設(shè)，全新的整體式鋼箱懸索橋氣動(dòng)外形研發(fā)，在世界上首次將超大跨徑整體鋼箱梁懸索橋顫振臨界風(fēng)速?gòu)牟坏?0米/秒提高至88米/秒。

　　建設(shè)世界最大海中錨碇

　　深中通道深中大橋是世界上最大跨徑的全離岸海中懸索橋，其關(guān)鍵受力構(gòu)件——兩個(gè)錨碇均在海中，施工難度極高，面對(duì)重重困難，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過(guò)奮力創(chuàng)新，在世界上首創(chuàng)“柔性圍箍鎖扣鋼管樁圍堰筑島+地連墻”集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)超大型海中錨碇的安全高效施工。

　　在茫茫的大海中，如何在那塊要建造錨碇的海域?qū)④浕探Y(jié)？當(dāng)時(shí)在深中通道工作的陳炳耀是負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作的業(yè)主代表，看著深中通道S04標(biāo)副總工蔣明鵬送來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào)告，陷入沉思。

　　東錨碇所在海域的淤泥層和淤泥黏土層太厚了，都快30米，而且土質(zhì)含水量多，注入用于固結(jié)的水泥漿會(huì)不會(huì)隨著潮水流走？水分這么大，水泥漿能否順利硬化軟基層？蔣明鵬認(rèn)為，軟基處理是圍堰筑島的第一步，如果無(wú)法順利固結(jié)深厚的軟基層，后續(xù)工序?qū)o(wú)從談起。

　　能不能通過(guò)什么辦法，讓直徑達(dá)220米的圓形施工海域含水量減少，充分發(fā)揮水泥漿的作用？陳炳耀牽頭設(shè)計(jì)、施工各方，反復(fù)研討、提出各種施工方案。最后想出的辦法，就是將水“擠壓”出來(lái)。

　　“我們先將表層的淤泥清除，形成一個(gè)穩(wěn)定的排水通道，再劃定網(wǎng)格，按水流方向，由上游側(cè)向下游側(cè)逐格填砂石，并打設(shè)塑料排水板，順利將淤泥中的水‘擠出去’。”蔣明鵬說(shuō)，最后的效果非常好，淤泥固結(jié)達(dá)90%以上，為鎖扣鋼管樁順利打設(shè)和填砂筑島奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　圍堰成島后，東錨碇順利開(kāi)展了地下連續(xù)墻施工，形成穩(wěn)固的支護(hù)結(jié)構(gòu)，開(kāi)始錨碇基坑開(kāi)挖。這是整個(gè)錨碇施工風(fēng)險(xiǎn)最大的一道工序。為了減小阻水比，深中大橋的錨碇被設(shè)計(jì)成“8字型”結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在就是將這個(gè)“8字型”圍墻里的全部淤泥、砂石等“掏空”，要一直挖到水下40米左右的微風(fēng)化花崗巖層。越是往下挖，風(fēng)險(xiǎn)越大，挖到最下一層的時(shí)候風(fēng)險(xiǎn)最高：島外巨大的水壓，可能會(huì)造成地下管涌，安全風(fēng)險(xiǎn)極大。困難一次次被克服，2020年9月，東錨碇基坑開(kāi)挖完成，開(kāi)挖總方量達(dá)19.56萬(wàn)方，工效、安全性都得到驗(yàn)證。錨碇錨體在2021年12月順利完成施工。

　　攻克超大跨懸索橋抗風(fēng)性難題

　　站在深中大橋上，夾雜著潮氣的大風(fēng)迎面刮來(lái)，底下是遼闊的海面和往來(lái)不息的船舶。深中通道所處的伶仃洋海域每日有超過(guò)4000艘船只穿梭往來(lái)，萬(wàn)噸級(jí)船舶超過(guò)200艘，未來(lái)要滿(mǎn)足30萬(wàn)噸超大型貨輪和3萬(wàn)標(biāo)箱集裝箱船的通航需求，深中大橋主跨達(dá)到1666米，通航凈高達(dá)76.5米。

　　與風(fēng)如何相處，是大橋最先直面的難題。由于懸索橋?qū)偃嵝越Y(jié)構(gòu)，且深中大橋橋址位于沿海強(qiáng)風(fēng)區(qū)，每年風(fēng)速達(dá)6級(jí)以上的時(shí)間超過(guò)200天，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)頻發(fā)。曾有國(guó)外著名橋梁公司斷定：深中大橋采用的整體鋼箱梁無(wú)法滿(mǎn)足抗風(fēng)安全要求。

　　建設(shè)團(tuán)隊(duì)下定決心，要打破國(guó)外權(quán)威的論斷，攻克超大跨懸索橋的抗風(fēng)性難題。他們聯(lián)合設(shè)計(jì)單位，與同濟(jì)大學(xué)、西南交通大學(xué)等多所高校合作，開(kāi)始長(zhǎng)達(dá)近3年的平行研究與試驗(yàn)工作。風(fēng)洞試驗(yàn)是其中重要的一環(huán)。工程師們構(gòu)建實(shí)物模型和模擬相關(guān)物理、環(huán)境數(shù)據(jù)，并將氣流流動(dòng)特性實(shí)現(xiàn)可視化，制造“看得見(jiàn)的空氣”，結(jié)合空氣動(dòng)力學(xué)，不斷設(shè)計(jì)優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)。

　　最終，通過(guò)上百組試驗(yàn)，工程師們找到了“最優(yōu)解”——對(duì)整體式鋼箱梁進(jìn)行氣動(dòng)外形優(yōu)化，采用高透風(fēng)率欄桿、設(shè)導(dǎo)流板，在梁的上部加設(shè)中央穩(wěn)定板，并對(duì)通常被當(dāng)作鋼箱梁缺陷的檢修車(chē)軌道進(jìn)行巧妙設(shè)計(jì)處理，有效提升了大橋的抗風(fēng)穩(wěn)定性。這是在世界上首次將超大跨徑整體鋼箱梁懸索橋顫振臨界風(fēng)速?gòu)牟坏?0米/秒提高至88米/秒，能抵御17級(jí)臺(tái)風(fēng)，為我國(guó)未來(lái)建設(shè)海峽工程做了重要技術(shù)儲(chǔ)備。記者姚嘉莉 通訊員沈仲