在珠江口，一個(gè)大工程在1.5萬名建設(shè)者們手中誕生，他們以世界獨(dú)一無二的超級(jí)裝備在伶仃洋上演了“風(fēng)中穿針”“海底繡花”“遇水搭橋”——經(jīng)過7年的建設(shè)，深圳至中山跨江通道（下稱深中通道）終于在11月28日迎來了主線貫通的重要時(shí)刻。這一重大工程是我國(guó)繼港珠澳大橋之后的又一標(biāo)志性創(chuàng)新成果。
如何保證沉管隧道在深海中精準(zhǔn)安裝？如何確保沉管連接處滴水不漏？如何架起世界最大跨徑全離岸海中懸索橋？建設(shè)者們迎難而上，勇闖沉管隧道、跨海大橋建設(shè)技術(shù)“無人區(qū)”，把核心專利掌握在自己手中，走出了一條“創(chuàng)新路”。
攻克多項(xiàng)世界技術(shù)難題
浩瀚的伶仃洋上，如此高難度工程如何起筆？
深中通道連接珠江口東岸的深圳和西岸的中山，是粵港澳大灣區(qū)重要樞紐工程，全長(zhǎng)約24公里，是集“橋、島、隧、水下互通”于一體的跨海集群工程，采用雙向八車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
“深中通道項(xiàng)目面臨的建設(shè)難度屬于世界級(jí)，我們?cè)?018年曾組織團(tuán)隊(duì)前往國(guó)外類似工程進(jìn)行調(diào)研學(xué)習(xí)。但現(xiàn)場(chǎng)人員不允許我們靠近，也不允許拍照。我們歷經(jīng)長(zhǎng)途跋涉、滿懷期待地前往參觀，卻未能獲得實(shí)質(zhì)性的收獲。”深中通道管理中心總工程師辦公室副主任金文良表示。
歷史何其相似。同樣是在伶仃洋上，現(xiàn)已通車的港珠澳大橋在建設(shè)之初由于沒有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，建設(shè)者們需要尋求國(guó)外成熟技術(shù)的幫助，找到了荷蘭的一家公司，但該公司開出了數(shù)億元的天價(jià)咨詢費(fèi)，并認(rèn)為沒有他們的幫助，中國(guó)人不可能在深海建成沉管隧道。因費(fèi)用太高，中國(guó)人沒有跟該公司合作，而是自主研發(fā)，解決了技術(shù)難題。
如今深中通道的難題何以破局？“唯有自立自主，掌握核心技術(shù)。”金文良表示，團(tuán)隊(duì)回來后立馬組織國(guó)內(nèi)頂尖的高校、科研院所、施工設(shè)計(jì)單位等，進(jìn)行了全產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)性攻關(guān)。
深中通道沉管隧道由32個(gè)沉管組成，全長(zhǎng)5035米，是世界首例雙向八車道海底沉管隧道，設(shè)計(jì)使用壽命100年，須攻克世界級(jí)技術(shù)挑戰(zhàn)。中交第一航務(wù)工程局有限公司經(jīng)過多年的披荊斬棘和攻堅(jiān)克難，自主研發(fā)出沉管運(yùn)輸安裝一體船“一航津安1”及成套施工工藝，并首次將國(guó)產(chǎn)北斗定位系統(tǒng)引入海底沉管隧道施工，創(chuàng)造連續(xù)7節(jié)沉管近乎零偏差的毫米級(jí)安裝世界紀(jì)錄。“一體船和成套技術(shù)的研發(fā)投用，標(biāo)志著沉管隧道施工進(jìn)入了智能化時(shí)代，不斷鞏固著我國(guó)在沉管隧道施工領(lǐng)域的技術(shù)裝備優(yōu)勢(shì)。”中交第一航務(wù)工程局有限公司深中通道項(xiàng)目部總經(jīng)理岳遠(yuǎn)征說。
人工島是跨海橋梁和海底隧道轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。然而，在茫茫大海上憑空造島，按當(dāng)時(shí)的技術(shù)至少要三年才能成島。經(jīng)過一次次方案研討，中交第一航務(wù)工程局有限公司升級(jí)研發(fā)“超大直徑鋼圓筒液壓振動(dòng)錘聯(lián)動(dòng)振沉”技術(shù)。在港珠澳大橋成功應(yīng)用的基礎(chǔ)上，建設(shè)者們將8錘聯(lián)動(dòng)錘組升級(jí)為12錘聯(lián)動(dòng)錘組，歷時(shí)141天，刷新了“快速成島”的施工紀(jì)錄。、
伶仃洋大橋是深中通道的關(guān)鍵控制性工程之一，兩根主纜最大纜力10萬余噸，其中主纜的防腐耐久性是世界性難題。中交第二航務(wù)工程局有限公司聯(lián)合西南交通大學(xué)鋼橋性態(tài)感知與安全保障關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，在團(tuán)隊(duì)帶頭人崔闖的帶領(lǐng)下進(jìn)行高性能橋梁新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，攻克了大型橋梁工程技術(shù)難題，并提交專利申請(qǐng)。
施工7年來，深中通道的一項(xiàng)項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)記錄了一個(gè)交通工程實(shí)現(xiàn)的多個(gè)世界之最：世界最高通航凈空的海中大橋，世界跨徑最大全離岸海中鋼箱梁懸索橋，世界最高抗風(fēng)等級(jí)鋼箱梁懸索橋，世界最大體量海中錨碇，世界首例雙向八車道鋼殼混凝土沉管隧道，世界上最長(zhǎng)、最寬的海底鋼殼混凝土沉管隧道……
在建設(shè)者們眼中，如果說2018年建成通車的港珠澳大橋意味著“從0到1”的突破，那么深中通道就是實(shí)現(xiàn)“從1到2”的升級(jí)。用“創(chuàng)新”與“匠心”鑄造世界級(jí)“中國(guó)橋”。
專利釋放新動(dòng)能
在珠江口，建設(shè)者們不僅破解許多世界級(jí)技術(shù)難題，還將專利故事書寫在伶仃洋上。
深中通道管理中心工程師許晴爽的工作，就是要將施工技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，形成可復(fù)制、可推廣的技術(shù)成果。在她和所在團(tuán)隊(duì)的努力下，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)“涉水重大基礎(chǔ)設(shè)施安全保障技術(shù)研究與工程示范”順利通過績(jī)效評(píng)價(jià)并加速成果產(chǎn)出，擁有專利34件，將關(guān)鍵核心技術(shù)牢牢地掌握在自己手中。
深中通道管理中心島隧工程管理部部長(zhǎng)張長(zhǎng)亮說：“我們花了11個(gè)月，根據(jù)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)形式和生產(chǎn)需求，完成了沉管預(yù)制工廠的智能化改造，共取得了11項(xiàng)專利。”規(guī)模宏大的沉管預(yù)制廠完成了改造，為后續(xù)奠定了基礎(chǔ)。2020年6月17日，深中通道世界首例雙向八車道鋼殼沉管隧道的首節(jié)沉管，在西人工島與暗埋段精準(zhǔn)對(duì)接。
針對(duì)跨海集群工程橋隧鋼結(jié)構(gòu)智能制造共性關(guān)鍵技術(shù)問題，深中通道項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開展了智能制造理論、裝備、關(guān)鍵技術(shù)和工程應(yīng)用研究，取得了成果。該項(xiàng)目成果擁有發(fā)明專利33件。
智慧芽為本報(bào)記者提供的數(shù)據(jù)顯示，截至12月6日，深中通道管理中心共提交相關(guān)專利申請(qǐng)148件。從專利類型來看，該機(jī)構(gòu)有111件為發(fā)明專利申請(qǐng)，其中48件已獲授權(quán)。從技術(shù)布局來看，該機(jī)構(gòu)主要在混凝土、沉管隧道、鋼箱梁等細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行專利布局。
值得一提的是，該機(jī)構(gòu)注重與高校和科研院所、設(shè)計(jì)施工單位進(jìn)行合作創(chuàng)新和專利布局，例如，一件名為“一種大直徑主纜騎跨式索夾空纜狀態(tài)扭轉(zhuǎn)控制方法及系統(tǒng)”的專利申請(qǐng)就涵蓋了深中通道管理中心、西南交通大學(xué)、廣東省公路建設(shè)有限公司、保利長(zhǎng)大工程有限公司、中交第二航務(wù)工程局有限公司、成都林立宇坤勘察設(shè)計(jì)有限公司等6家工程設(shè)計(jì)、施工單位，涉及10余位發(fā)明人。
“建設(shè)好深中通道，不是一件容易的事。”深中通道管理中心主任、總工程師宋神友說，國(guó)家對(duì)這項(xiàng)工程給予了高度重視。在項(xiàng)目開工后，交通運(yùn)輸部、廣東省政府召集成立了包括7位中國(guó)工程院院士、4位設(shè)計(jì)大師在內(nèi)的深中通道項(xiàng)目40人技術(shù)專家組，為深中通道破解技術(shù)難題進(jìn)行咨詢決策，極大提升了難題的解決速度和建設(shè)進(jìn)度。
“相比于港珠澳大橋，深中通道最明顯的特點(diǎn)之一是多了一個(gè)千米級(jí)的懸索橋——伶仃洋大橋。”中交第二航務(wù)工程局有限公司深中通道項(xiàng)目副總工程師蔣明鵬對(duì)中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào)記者表示。
作為國(guó)家重大工程，深中通道累計(jì)完成投資額已超350億元。深中通道計(jì)劃于2024年建成通車，將深圳與中山的車程從約2小時(shí)縮短為半小時(shí)內(nèi)，成為連通珠江口東西兩岸城市群的交通大動(dòng)脈。
十余年來，中國(guó)創(chuàng)新者先后自主建設(shè)了港珠澳大橋、深中通道、大連灣海底隧道，構(gòu)建起了我國(guó)大型外海沉管隧道的三大版圖。其中，深中通道項(xiàng)目的沉管是鋼殼，該項(xiàng)目成果獲授權(quán)發(fā)明專利33項(xiàng)，在深中通道60萬噸鋼結(jié)構(gòu)建造過程中得到成功應(yīng)用，并推廣應(yīng)用于黃茅海跨海通道等10余項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)工程。（來源：中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào)）