沉管的精准“安家”之旅

全国百万人口以上城市近百座，98％以上依江而建，靠河而兴，但这些城市往往被河流分割，使得两岸道路骨架不连，如何高效联通河流两岸，是增强城市活力亟须突破的困局，轮渡还是架桥？瑕瑜互见，为了让河流两岸成功牵手，一种更先进、高效的方案——沉管隧道应运而生，沉管隧道抗震性能好、结构更安全，又能保证水面船只的正常通航，受恶劣气候影响小，故而在大型越江、跨海工程中得到愈发广泛的应用。

沉管隧道，即用沉管法修建的水底隧道，自1910年美国在底特律河用沉管法修建第一座用于交通运输的水下隧道起，已有百余年的发展历史，沉管的预制和安装都是极具难度的部分。

2021年1月22日，举世瞩目的跨海集群工程——深中通道港第7节海底隧道沉管E7与已安管节的精准对接，海底隧道建成总长突破千米。

而整个海底隧道将由32节航母大小的沉管相接，组成世界建设规模最大的钢壳沉管隧道，中交人凭借世界一流的系统装备及核心技术，接连刷新海底隧道沉管浮运安装的新纪录。

海底沉管隧道就是将一节节沉管在海底实现“接龙”，并准确定位在提前开挖好的水下基槽内，使这些管段组合为隧道，两端连接陆上交通。

两次舾装，密封“加眼”

要在数十米深的海底“安家”，沉管在正式浮运安装前，先要做防水处理，并装上一副能够看清海底的眼睛，这两道工序就是“一二次舾装”。  一次舾装主要包括安装压载水箱、封门，将两端通透的沉管临时升级为密闭的“潜艇”，保证沉管浮运安装滴水不漏。

到了二次舾装，沉管将与沉管安装船舶“合为一体”，并在沉管上安装测量塔、监测设备等，保证作业人员实时监测沉管在几十米深水中的一举一动，为高精度水下安装保驾护航。

在沉管安装前还需要为沉管建造一个安稳的“家”，深中通道作业区地质松软，中交人研发的DCM水下深层水泥搅拌桩工艺，对海底地基进行切割搅拌并注入水泥浆，使海底地层迅速固化，再经挖泥船将上层泥沙移走后，开展抛石振密作业，在基槽上铺设出一条“石板路”。

为保障沉管安稳着陆实现毫米级对接，中交一航局研发世界最大最先进的自升式碎石铺设整平船“一航津平2”，在“石板路”上铺设一条条“弓”字形的碎石垄，整平精度可控制在正负40毫米以内，3天时间便可完成单个管节基床的铺设，有效避免基槽回於问题，确保沉管水下高精度对接。

新船起航，浮运更稳

万事俱备，沉管开启海上之旅，从牛头岛沉管预制厂到西人工岛对接区，沉管需浮运近50公里，经7次航道切换，克服浅水区航道搁浅，地质条件复杂、回淤强度大等多个世界难题，才能成功安放海底。

为此，中交人量身打造了世界首艘沉管浮运安装一体船“一航津安1”，它集沉管浮运、定位、沉放和安装等功能于一体，具有DP定位和寻迹功能，是目前世界上安装能力最大、沉放精度最高、施工作业最高效、性能最先进的海底隧道沉管施工专用船舶，在设计、建造及施工管理系统方面均为自主研发，标志着海底沉管隧道施工正式进入智能化时代。

一体船的研发投产可减少航道疏浚挖泥量超2000万立方米，节省随行辅助船舶10余艘，有效缩短沉管浮运和航道封航时间，经济和社会效益显著。

沉管浮运既要有硬核装备，又要有过硬的软件系统，为了保证沉管安全抵达水工水域，一体船配套了船管连接系统，通过监测数十个应力监测点，实时将沉管连接情况，反馈到指挥室。

中交人还研发出世界上首套船管姿态监测系统“港湾一号”，它具备监测0.05赫兹超低频运动的能力，专门监测船与沉管在水中的每一个“舞步”，都能清清楚楚地呈现在屏幕上，为指挥决策提供参考。

北斗助力，精准安装

经过“长途跋涉”，沉管终于来到安装施工区，为实现水下毫米级对接，中交人将北斗定位系统引入跨海通道施工，一体船通过北斗定位系统，将沉管在水下的三维动态呈现在显示屏上，帮助指挥人员实时掌握沉管在海底的一举一动。

操作人员通过锚机将沉管下放到距对接端1米的基床上，经拉合进行初步对接，通过水力压接，排出多余的水，实现严丝合缝、滴水不漏。

沉管对接完成后，仍然处在一种不稳定的状态，水中的压力随时可能对各个部件造成巨大的破坏，世界最大供料锁固回填船“一航津供1”储存能力3000立方米，供料能力每小时800立方米，通过精准抛填石块，在沉管堆起梯形山，把沉管埋起来，让沉管有力应对海水冲刷、侧移、水浮的抵抗力，至此，海底沉管隧道的浮运安装，才算是宣告完成。

从“一桥连三地”的港珠澳大桥到助力粤港澳大湾区经济繁荣的深中通道，再到推动大连南北一体化发展的大连湾海底隧道，中交人不断攀基建工程新高度，用实际行动诠释让世界更畅通、让城市更宜居、让生活更美好的中交愿景。