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[责编:邱晓琴]

大连湾海底隧道沉管爆破施工侧记:厘米级精度助力万吨级沉管对接

来源:中国新闻网2022-08-03 14:45

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大连湾海底隧道沉管爆破施工侧记:厘米级精度助力万吨级沉管对接

  图为施工现场。 张静 摄

  中新网大连8月2日电 题:大连湾海底隧道沉管爆破施工侧记:厘米级精度助力万吨级沉管对接

  作者 杨毅 张静

  盛夏时节,黄海侧畔的大连湾海底隧道施工现场机器轰鸣,一片忙碌。在这里,我国首条北方高寒地区的海底隧道——大连湾海底隧道沉管主线即将迎来最终管节E18的安装。

  大连湾海底隧道是继港珠澳大桥之后,又一项技术条件复杂、环保要求高的跨海交通集群工程,该隧道全长5.1千米,海上沉管段共由18节沉管组成。大连湾海底隧道建成后,将为大连新增一条纵贯南北的快速通道,对于缓解交通压力、优化城市功能、推动大连湾两岸一体化建设具有重要意义。

  作为设计使用年限100年的海底隧道,其质量的要求不言而喻。而“九层之台起于垒土”,18个万吨级沉管能否在水下安放的平稳、舒适,沉管基础的质量控制尤为关键。

  图为爆破施工现场。 张静 摄

  海底隧道沉管主线全长3035米,共18个管节,其中涉及水下爆破施工的区域长达2168米,涵盖了隧道北岸段、沉管基槽、浮运航道及规划航道等多个重点区域,施工方量约155万立方米。按照设计,上宽下窄呈倒梯形的沉管主线基础,需经过挖泥、爆破、清渣等一系列工序,使底层平整度和边坡角度达到设计要求,以保证后续整平船的安全驻位。这对控制基础精度的关键工序——水下爆破提出了不小挑战。

  “海况地质比想象的还要棘手。”负责沉管主线基础爆破施工的中交一航局三公司水上基础项目部总工李义彬说,和港珠澳大桥所处的伶仃洋海域有所不同,大连湾岩石地层丰富,或是岩石内部有溶洞、夹层,外硬内软,或是大片的辉绿岩,这对工程的爆破施工带来不小的挑战。

  即便已经承办过近二十项爆破工程,海底隧道地质的复杂程度还是超出了李义彬爆破团队的认知范围。“夹心脆的石头容易倒灌粘土,导致标高不够,还容易卡住炸药包;硬度很高的辉绿岩又很难钻透,一个直径仅10厘米的药孔至少需要4个小时”。

  图为施工现场。 张静 摄

  万事开头虽然难,但方法总比困难多。几个回合下来,李义彬和他的爆破团队如同庖丁解牛般,慢慢摸清了沉管基槽每个管节的岩层分布,以及不同岩层的“性格”特点。结合过往经验多番头脑风暴后,施工团队决定实施“三维B超定位”加“切蛋糕”二合一的高精度爆破工艺,突破恶劣地质的桎梏。

  “深海作业必须耳聪目明,我们先用国内一流的多波束三维测量给爆破船当‘眼睛’,并且严格控制定位误差在10厘米以下,然后像切蛋糕一样把基础分层。”李义彬解释道,基础分层后,还需要设计不同距离的梅花形孔位,边坡附近还设有一个岩石减震带,防止底层爆破对坡度冲击。

  李义彬说,以16.5米深的沉管基础为例,最底层需保证爆碎后的岩石精巧且密实,排距选择较为细密的2.5*2米钻孔,第二层和第三层爆碎后呈相对规矩的中等块石即可,排距选择相对宽松的3*2米钻孔。如果钻孔过程中偶遇礁石和石笋等大块头,则通过补钻孔和下药方式调整,同时充分利用倒梯形地势特点,从基槽中间向两边爆破,使炸药在不同地质层有足够的释放空间又不至于影响边坡角度。

  “新工艺完全满足要求,基础平整度合格率达到了90%以上。”对症下药后,现场传来令人振奋的消息。典型施工顺利告捷,水下爆破作业随即势如破竹。2022年1月27日,沉管主线基础爆破施工全部完成,比计划提前32天。

  900余天的高速奔跑,8000多次的爆声雷雷,近两个水立方场馆体积大小的施工方量,大连湾海底隧道爆破施工团队用厘米级精度护佑了万吨级沉管的每一次平稳对接。