20个月18个航母级沉管毫米级对接开启我国高纬度寒冷地区跨海沉管隧道建设先河
转自：大连日报
大连新闻传媒集团记者吉存
当下，大连湾海底隧道工程和光明路延伸工程的施工现场，共有1300名建设者挥汗施工，工程进展突飞猛进。海底隧道工程沉管预制安装及管顶回填已全部完成，最终接头上部回填及后浇带施工已全部完成，混凝土封门拆除施工完成，海底隧道实现贯通。北岸工程主体及设备间结构混凝土浇筑、管顶防护施工、围堰内注水施、北岸防撞墩沉箱预制及安装施工全部完成，管理中心主体结构施工完成。南岸陆域主体结构已全部完成。管内作业舾装件拆除及一层压重混凝土已全部完成，防撞侧石已施工至E18管节，装饰板已施工至E13管节。光明路延伸工程隧道东西线已贯通，仰拱、二衬已全部完成，北洞口基坑开挖、箱涵已全部完成。具备施工条件区域桥梁下部结构施工有序进行。
按计划，明年海底隧道工程将具备全线通车条件。大连湾海底隧道在设计建设当中难点很多，但施工建设者们发挥大国工匠精神，不畏艰苦、勇挑重担，不断攻坚克难、追求零失误，用智慧和力量解决了世界难题，彰显中国实力。
大连湾海底隧道开启了我国高纬度寒冷地区跨海沉管隧道建设先河。沉管安装工作开展以来，项目团队成功开发应用了碎石基床全漂浮整平工艺、水下线缆插座国产化改造、整平船自动化整平系统、沉管安装信息化智慧管理云平台等多项国内外首创技术成果，创造了世界跨海沉管隧道建设领域的“中国速度”和“中国效率”。
大连湾海底隧道沉管碎石基床整平施工是沉管顺利安装的关键。E1管节施工海域为岩石基础，地质状况较差，无法采用全抬升式常规整平船插桩作业，研发团队在国内首创整平船全漂浮式整平工艺，填补了我国跨海通道领域碎石基床整平工艺空白。首节沉管成功沉放海底，与北岸暗埋段实现精准对接，标志着我国寒冷地区首条海底沉管隧道建设实现零的突破。盘点世界上已经建成的深海沉管隧道，绝大多数海水温度不低于结冰临界点。如果气温达到临界点以下，混凝土会受到冻融循环的破坏。就像一颗白菜冷冻后再解冻，就会化成一滩水，混凝土受到冰冻解冻的拉扯，会遭受致命打击。解决这个难题，对我国沉管隧道建设具有重要意义。
2022年3月28日，大连湾海底隧道首个曲线段管节E14顺利安装。“大连湾海底隧道曲线段在国内所有沉管隧道中半径最小、曲率最大，对于安装团队来说，这是个不小的挑战。”中交一航局二公司大连湾海底隧道项目部经理王殿文感叹道：“E14管节是大连湾海底隧道安装第一个曲线段管节，我们开了好头。”E14管节为首个曲线段管节，总长148米，为“首端直线+尾端曲线”结构，其中直线段长96.8米，曲线段长51.2米，宽33.4米，高9.7米，重约4.7万吨。大连湾海底隧道曲线段具有半径小、曲率大的特点，为目前国内之最，首个曲线段管节安装成功也标志着项目沉管安装作业迈入新里程。
2022年8月1日，经过连续10天的昼夜作业，大连湾海底隧道E18管节碎石基床整平施工顺利完工，这也标志着大连湾海底隧道项目所有整平施工任务全部结束。碎石基床整平施工作为沉管隧道施工的关键工序，技术含量和质量标准极高，是沉管安装能否实现毫米级对接、确保滴水不漏的先决条件之一。大连湾海底隧道基床基础规模大，其中直线段碎石基床宽37米，曲线段碎石基床宽40米，所有管节基床总面积达11.5万平方米。与港珠澳海底隧道海底情况不同，大连湾海域地质条件特殊，大多数为岩石基础，基槽边坡炸礁后会存在大量裂隙且较为复杂，大荷载插桩，边坡存在失稳的风险，进行全抬升插桩风险巨大。碎石基床整平施工所用的船舶“津平1”为我国第一艘平台式高精度深水抛石整平船，是为沉管隧道碎石垫层铺设设计建造的施工专用船舶。作为港珠澳大桥沉管隧道建设的功勋船舶，“津平1”实现对整平船定位、碎石输送、刮刀调节、台车移动控制、料位控制、同步检测等铺设施工作业的自动化、一体化管理。该平台船经大连湾海底隧道建设者的优化升级，提高了整平精度高和多工况条件下的作业适应性，其整船功能、施工工艺、整平精度等均达到世界先进水平。
中交一航局大连湾海底隧道安装团队成员田普江曾告诉记者：“每个沉管管节重约6万吨，海底管节间的对接都要达到毫米级别。” 2022年8月5日，大连湾海底隧道E18管节顺利安装。20个月完成18个航母级沉管精准安装任务，创造了世界跨海沉管隧道建设史上安装速度最快、用时最短的新纪录，书写了沉管隧道建设领域的“中国速度”和“中国效率”，进一步巩固了我国在世界跨海沉管隧道施工领域的领先优势。
2022年9月9日，大连湾海底隧道完成国内首例“顶进节段法”最终接头顺利安装，与E18管节实现精准对接。海底隧道最终接头作为海底隧道段和陆上现浇段的过渡结构，是项目的关键核心技术，大连湾海底隧道采用了国内首次提出、首次应用的“顶进节段法”施工工艺。自2018年7月起，项目团队开始试验研究，在全球新冠肺炎疫情和国外技术封锁的双重壁垒下，技术人员潜心研究、反复实验，在顶推、止水、测控等关键核心技术上实现了自主自控，四年来先后完成缩尺模型顶推试验、止水带水密性试验、构件预制、无水环境下顶推、监测控制、止水带安装、现场回拉顶推等施工内容，安装精度控制在3毫米以内。
如今，大连湾海底隧道的顺利贯通，充分展示我国在沉管隧道建设领域强大的技术力量和资源协调能力，进一步巩固了我国在世界跨海沉管隧道施工领域的领先优势。截至目前，项目已申请专利197项，其中发明专利77项，2项成果达到国际先进水平，中交一航局在建设中国沉管隧道现代产业链“链长”单位的道路上再次迈出坚实的一步。