深中通道:浪奔潮涌间筑起超级工程

2022-05-30 10:48彭永桂
知识就是力量 2022年8期
关键词:潜水服钢壳平板车

彭永桂

“三明治”结构有玄机

珠江口是粤港澳大湾区城市群国际贸易的主要通道,每天都有大量轮船在此进出。随着船舶大型化的快速发展,如果深中通道全部采用桥梁结构,可能会使大型船舶无法通行。因此,为保证珠江口航道通畅,全长24千米的深中通道有6.8千米采用了沉管隧道结构,隧道的建设由32个沉管拼接而成。深中通道的沉管隧道是世界首例特长、特宽、特深的海底沉管隧道,对建设者来说是一个重大挑战。

沉管隧道工艺在已经建成的港珠澳大桥中也有少量采用,但港珠澳大桥的沉管隧道是采用钢筋混凝土结构。而深中通道沉管隧道长度更长,如果也采用钢筋混凝土结构,生产周期就无法保证。经过专家组反复论证,最终采用了“三明治”结构工艺,这也是世界上首次在大型桥隧建设中采用“三明治”结构工艺建造沉管隧道。建设者们先用内外两层钢板制造出巨型钢壳,然后在两层钢板之间分隔成2000多个体积为4~16立方米、用来浇筑水泥的隔仓。水泥就如同“三明治”的夹心层,而外层的钢壳就是面包片。

“巨无霸”长腿自己走?

沉管钢壳的一个标准管节长度为165米,截面宽23米,高10.6米,平均用钢重量超过1万吨,如果按一辆卡车装载20吨计,至少需要500辆卡车才能装得下。据了解,一个完整的管节排水量达到8万吨,相当于一艘中型航空母舰的排水量。这么大的“巨无霸”是如何被装船运送到施工现场进行安装的呢?

运输沉管钢壳的船叫半潜驳,是一种可以通过加注和排放压载水来实现自身上浮和下沉的工程船。半潜驳有一个可以装下沉管钢壳的大甲板。工人师傅将半潜驳开到码头边上,通过调整压载水,使半潜驳的甲板和码头的地面齐平,工人师傅把提前铺设在半潜驳甲板上的钢铁轨道和铺设在码头上的钢铁轨道对接起来,剩下的工作就是要让巨大的沉管钢壳自己“走”上船。

沉管钢壳在搭建之初,工程师就在钢壳底下预留了运载小车进出的空间,工人师傅只需要把一种拥有好几十排轮子的动力模块平板车开到沉管钢壳下面即可。动力模块平板车也叫“超级千轮车”,被誉为世界上轮子最多的车,车体自身可以组合拼接,长度可达80多米,不仅能够纵向和横向移动,还可以实现原地转轮、掉头等灵活操作。

当所有动力模块平板车开到钢壳下面之后,工人师傅通过启动动力模块平板车自带的油压系统把沉管钢壳顶升起来,巨大的沉管钢壳就像是长了许多腿一样,可以自己慢慢“走”上早已等待它的半潜驳了。

给沉管隧道穿上“潜水服”

沉管隧道要长年累月浸泡在海水中,是如何防止钢板被海水腐蚀的呢?

首先,要进行防腐涂装。这些钢壳在工厂建造的时候,技术工人们在把所有钢结构安装、焊接完成之后,就会把钢壳的里里外外进行一次彻底的打磨清洁,再均匀涂抹上一层可以防止海水腐蚀的涂层。就像给钢壳穿上一身贴身的“潜水服”,当钢壳潜入水中的时候,这身“潜水服”就会把海水擋在外面,海水不会和钢壳直接接触,起到很好的防腐作用。

其次,为了达到双重保险的效果,工程师还在钢壳的表面安装了许多锌块,也叫“牺牲阳极”,这是钢壳防止海水腐蚀的秘密武器。因为锌块的还原性比钢板要强,利用锌块作为保护极,与被保护的沉管钢壳相连构成原电池,还原性较强的锌块作为负极发生氧化反应而消耗,沉管钢壳作为正极就可以避免被海水腐蚀。

在深中通道沉管隧道的建设过程中,建设者们运用了许多“黑科技”,攻克了诸多技术难题。深中通道如同一条巨龙,在伶仃洋中“涉险滩、闯急流”,展现着中国建设者们的智慧和实力。

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