开阔苍茫的珠江口水域,有着全球最为密集的立体交通网络。2024年6月30日,超级工程深中通道顺利通车,给珠江口这个“A”字形黄金内湾加上了关键的一横,为粤港澳大湾区带来新的发展活力。

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深中通道全长24公里,集“桥、岛、隧、水下互通”于一体,是当前世界上综合建设难度最高的跨海集群工程。长安大学多名学者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智慧,书写服务交通强国建设的新篇章。

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、广东省人民政府成立深中通道项目技术专家组,长安大学多名教授、校友参与其中,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了深中通道科技攻关项目。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,提出了海底沉管隧道路面结构、材料设计方法及施工关键控制参数和评价指标等,研发了具有自主知识产权的高性能无缝伸缩缝材料,有力支撑深中通道沉管隧道沥青路面建设。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,通过开展沉管隧道最终接头临时锚拉系统的轴向抗拉承载性能试验、横向偏位试验等,为深中通道沉管隧道的最终对接提供试验依据。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,提出的新型气动控制技术,保证了该超大跨度悬索桥的设计方案具有充足的抗风安全性能储备。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,负责隧道照明设计、隧道通风设计以及隧道电气设备控制等研究工作,提出了减光建筑设计参数和优化建议。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,通过系统研究提出跨海集群工程计价标准、造价管控方法及行业管理政策建议,形成跨海集群工程造价控制一体化集成理论与实践。

深中通道的建设还汇聚了许多长安大学校友的创新智慧。

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工作。经过研讨、论证、比选,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。面对超宽、变宽、深埋、回淤量大等技术难题,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。

建设方案的选定要考虑方方面面的因素,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。”

深中通道管理中心总工程师办公室主任金文良作为科技创新团队核心骨干,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。钢壳混凝土沉管隧道新型结构形式方案提出后,金文良和同事曾到国外调研学习。“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、施工设计单位开展联合科技攻关,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。

深中大桥(原伶仃洋大桥)是世界最大跨径全离岸海中钢箱梁悬索桥,未来运营将长期面临高温、潮湿、极端天气、高负荷重载交通等挑战,要求桥面铺装具有良好的抗高温、抗疲劳及抗水损坏性能。保利长大工程有限公司副总工程师杨东来把实验室搬到了项目施工现场,带领团队历时三年多时间,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。为满足热拌环氧沥青铺装对施工技术和精细化控制的要求,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,施工质量、效率大大提高。

安全管理:耐心细心确保项目安全高效

深中通道的建设得到广泛关注,不仅在于其超大的体量和超高的建设难度,还因其承载着人们对于安全高效出行的深深期待。通车后,深中通道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。

针对项目的营运安全需求,深中通道管理中心副主任马二顺带领团队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。“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。”马二顺说。

深中通道项目所在的珠江口水域,通航密度大、船舶种类多、通航环境复杂,建设期间通航安全挑战前所未有。深中通道管理中心安全管理部副主管姜凡负责通航安全保障和安全风险管控等工作。项目施工之前,团队对施工期间的安全风险进行了总体和专项评估,制定了详尽的应对方案和措施;针对大桥主塔、沉管隧道等构筑物作业研发了一系列智能设备帮助降低风险,严格将风险的动态辨识和应对措施等落地落细。7年间,姜凡参与了管节浮运沉放安装、箱梁运输吊装等专项安全保障工作700余次,仅2022年一年就达286次,以细心和坚守确保了整个建设过程的安全顺利。

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基因传承:师生校友携手奋战交通一线

建校七十余年来,长安大学充分发挥交通运输、国土资源、城乡建设专业优势,为国家建设和行业发展提供了重要的科技支撑和人才支持。在许多重大工程的建设中,既有长大教师团队的深度参与,也有长大校友通力协作、接续奋斗,这已经成为一种常态。他们不光是感情深厚的师生、校友,更是并肩战斗的伙伴。

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。“深中通道的设计建设历经了十几年的时间,这是千万建设者艰苦奋战的结果,也凝结着许多长大老师校友的创新智慧,我能够作为一分子参与其中,感觉很光荣。”

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,宋佳玲作为在读博士生参与了科技攻关。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,分析之前采集的数据……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采用,这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。”

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也有许多年轻学子在前辈的感召与影响下,选择了奉献祖国交通建设一线。周忆君2020年毕业后,来到广东省交通系统工作。在校期间,对她影响比较大的正是参建重大工程的优秀校友。“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,听了非常激动,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,我就能够参与深中通道的建设,特别感谢母校对我的培养,相信她也将成为我职业发展最强有力的后盾。”

(冯秋香、李可:长安大学党委宣传部)

责任编辑:张言