灣區(qū)時訊 6月30日下午3時，粵港澳大灣區(qū)核心工程——深中通道正式通車試運營。該工程是集橋、島、隧、水下互通于一體的世界級跨海集群工程，是環(huán)珠江口100公里“黃金內(nèi)灣”A字形交通網(wǎng)絡(luò)骨架的關(guān)鍵一橫，創(chuàng)下十項世界之最，是當(dāng)前世界上綜合建設(shè)難度最高的跨海集群工程之一。

這項國家重大工程的背后，華工人的智慧和身影無處不在。他們深度參與，攻堅克難，勇于擔(dān)當(dāng)，敢于創(chuàng)新，為工程的順利完工作出了重要貢獻。

“華工設(shè)計”點亮深中通道

西人工島總體鳥瞰實景

華南理工大學(xué)建筑設(shè)計研究院自2016年開始負(fù)責(zé)深中通道跨海工程全線房建與景觀工程設(shè)計。房建景觀項目總用地面積72公頃，涉及分布于中山、深圳及伶仃洋上的5個不同地塊，場地條件多樣，單體眾多，功能復(fù)雜。項目總建筑面積74903平方米。

深中通道管理中心與大橋

西人工島為深中通道集橋隧轉(zhuǎn)換、管理維護、消防救援、科教觀光為一體的功能樞紐。島上規(guī)劃有西島主建筑、消防站、開關(guān)站、風(fēng)塔及兩個雨水泵房等設(shè)施。以“灣區(qū)之翼”為主題的西人工島主建筑橫跨于海底隧道之上，是集監(jiān)控救援、辦公管理、科教觀光為一體的功能樞紐。其中主體建筑面積約3.5萬平方米，總長度約390米，為國內(nèi)最長的斜面清水混凝土建筑；風(fēng)塔高約55米，為國內(nèi)首例高聳變截面清水混凝土結(jié)構(gòu)。

西人工島主建筑位處珠江口及整個粵港澳大灣區(qū)的門戶位置，被鄰近的廣州南沙自貿(mào)區(qū)、深圳前海合作區(qū)、中山翠亨濱海區(qū)環(huán)抱，在飛機、航船還是岸上都可目視，是粵港澳大灣區(qū)中心的地標(biāo)性工程。建筑設(shè)計以 “兩觀三性”的建筑理念為指導(dǎo)，以簡練的幾何造型融于山海環(huán)境的同時，也體現(xiàn)了基礎(chǔ)設(shè)施類建筑的特性。建筑設(shè)計注重以人為本，區(qū)別于國內(nèi)外既有的海底隧道做法，創(chuàng)新性的將通風(fēng)設(shè)施從隧道正上方移開，讓位給公共空間形成建筑中心的景觀視線通廊。同時以厚重的清水混凝土基座將大型交通設(shè)備藏于其中，同時將公共活動層抬升至3層平臺，使人們擁有更為廣闊而寧靜的海景。大平臺之上有著舒適宜人的半室外花園，用現(xiàn)代結(jié)構(gòu)形式營造出嶺南騎樓的光影氛圍。外飾面幕墻結(jié)合場地氣候，吸取海島棕櫚葉的構(gòu)造肌理實現(xiàn)通風(fēng)與遮陽，提高使用舒適性的同時降低建筑能耗。

西島低點鳥瞰實景

西人工島建筑在設(shè)計與建設(shè)過程中面臨巨大困難和挑戰(zhàn)，包括橋隧轉(zhuǎn)換帶來復(fù)雜的結(jié)構(gòu)問題、隧道與兩翼的結(jié)構(gòu)不均勻沉降、耐鹽堿性氣候腐蝕、抗強風(fēng)與防海浪、復(fù)雜管線轉(zhuǎn)換等。團隊于2016年7月開展概念方案設(shè)計，直到項目竣工歷經(jīng)8年時間，期間的條件變化多、與主體工程交叉設(shè)計的配合周期長，華南理工大學(xué)建筑設(shè)計研究院團隊中的深中通道房建與景觀工程設(shè)計負(fù)責(zé)人何鏡堂、丘建發(fā)、包瑩，主要專業(yè)負(fù)責(zé)任人郭遠翔、裴澤駿、伍朝暉，以及設(shè)計團隊30多位設(shè)計師，始終以大局為重，全力協(xié)作配合，逐一克服困難，最終成功完成了設(shè)計任務(wù)。

西島主建筑局部

何鏡堂院士及部分團隊成員巡查工程現(xiàn)場

隨著深中通道房建工程的竣工驗收，華南理工大學(xué)建筑設(shè)計研究院團隊設(shè)計的西人工島主體建筑“灣區(qū)之翼”，融合以海上鯤鵬為造型的西人工島，成為粵港澳大灣區(qū)中心和伶仃洋上的海陸空地標(biāo)。

“華工技術(shù)”創(chuàng)新運用于深中通道

除“華工設(shè)計”外，深中通道還凝聚了華南理工大學(xué)多個科研團隊的“超級智慧”。他們結(jié)合學(xué)科前沿理論與一線場景應(yīng)用，以精湛的科研實力和不懈的探索精神，攻堅克難，為深中通道提供了多項“華工技術(shù)”。

1.深中大橋大節(jié)段整體吊裝鋼箱梁的施工監(jiān)控

華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院土木工程系谷利雄課題組自2019年11月起，承擔(dān)深中大橋大節(jié)段整體吊裝鋼箱梁的施工監(jiān)控工作。課題組師生解決了單片長度超100米、重量超1300噸的大節(jié)段鋼箱梁精確吊裝匹配的關(guān)鍵問題，相關(guān)成果發(fā)表于國際權(quán)威期刊，并獲得發(fā)明專利授權(quán)2項。

團隊歷時4年，完成了共計92片總長逾10千米的超長特重大節(jié)段鋼箱梁的結(jié)構(gòu)計算及線形應(yīng)力監(jiān)控工作，為深中通道實現(xiàn)高質(zhì)量交工驗收及順利通車貢獻力量.

2.超大規(guī)模環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝

鋪裝層力學(xué)研究

鋪裝層材料研究

無損檢測技術(shù)

深中通道鋼橋面鋪裝總面積達到38萬平方米，相當(dāng)于53個標(biāo)準(zhǔn)足球場，是當(dāng)前世界最大規(guī)模的熱拌環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝工程。在深中通道鋼橋面鋪裝過程中，華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院道路工程系張肖寧教授、徐偉副教授以及2018級博士生李偉雄正高級工程師、2020級博士生聶文高級工程師一起，參與了深中通道鋼橋面鋪裝設(shè)計專題研究、鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝施工技術(shù)服務(wù)、運營期鋼橋面環(huán)氧鋪裝后評估等工作。

在建設(shè)過程中，團隊充分吸收虎門大橋、南沙大橋、榕江大橋等眾多熱拌環(huán)氧瀝青鋪裝項目的成功經(jīng)驗，并創(chuàng)新應(yīng)用于深中通道鋼橋面鋪裝施工過程質(zhì)量控制，助力鋼橋面鋪裝工程質(zhì)量提升。

1. 沉管隧道混凝土澆筑施工過程精細(xì)三維有限元仿真分析

仿真計算

深中通道沉管隧道是目前世界上單節(jié)管節(jié)最寬，同時也是單個行車道孔最寬的公路沉管隧道。其建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為雙向八車道高速公路，部分超寬段甚至超過雙向十車道，標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)寬度為46米，最寬管節(jié)的最大寬度達55.467米。管節(jié)結(jié)構(gòu)采用了在內(nèi)外雙層鋼殼內(nèi)填充高流動自密實混凝土的“三明治”復(fù)合結(jié)構(gòu)形式，為此結(jié)構(gòu)形式在中國的首次大規(guī)模應(yīng)用。其管節(jié)預(yù)制精度要求高，在混凝土澆筑階段的變形控制要求達毫米級。在混凝土澆筑過程中，為將管節(jié)內(nèi)凈空變形控制在10毫米以內(nèi)，原設(shè)計要求在頂板澆筑過程中在管內(nèi)行車道孔增設(shè)臨時支撐桿措施。

土木與交通學(xué)院徐郁峰課題組應(yīng)用精細(xì)三維有限元模擬管節(jié)的澆筑過程，考慮其三維力學(xué)效應(yīng)及混凝土逐漸凝固后的承載能力，并結(jié)合混凝土澆筑布料設(shè)備的特點，尋求出滿足變形驗收條件和兼顧施工效率的最優(yōu)澆筑順序，并以此取消管內(nèi)臨時支撐桿措施的制約。最后，該澆筑順序在首節(jié)管節(jié)E32（同時也是最寬管節(jié)）的澆筑預(yù)制中成功應(yīng)用，實測結(jié)果與計算結(jié)果吻合，滿足驗收要求。

該技術(shù)精準(zhǔn)控制了管節(jié)澆筑階段的變形，優(yōu)化了管節(jié)預(yù)制和舾裝的施工方案，取消了頂板澆筑過程的管內(nèi)臨時支撐桿措施，使每節(jié)管節(jié)內(nèi)的一次舾裝作業(yè)得以提前約１個月啟動，并可與墻體和頂板澆筑作業(yè)并行，從而縮短了管節(jié)預(yù)制塢期，保障了總體工期。

1. 相關(guān)沉管隧道結(jié)構(gòu)力學(xué)分析及優(yōu)化方法開發(fā)研究

鋼殼沉管混凝土澆筑支撐方式分析

華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院土木工程系蔡健教授、陳慶軍教授，在2015年深中通道的施工方案優(yōu)化階段，就與中交四航局第二工程有限公司進行了科研合作，完成了“外鋼殼沉管隧道結(jié)構(gòu)力學(xué)分析及優(yōu)化方法開發(fā)研究”的項目研究，提出新型包鋼板沉管隧道結(jié)構(gòu)中鋼殼與鋼筋混凝土的合理錨固形式，最終形成整套的新型沉管隧道結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法，為深中通道最終采用鋼殼沉管體系，提供了重要的理論支持及設(shè)計依據(jù)。該鋼板殼方案可大大地提高施工效率，并為類似工程提供寶貴的設(shè)計經(jīng)驗。

在深中通道的建設(shè)階段，繼續(xù)與中交第四航務(wù)工程局有限公司進行技術(shù)合作，針對“深中通道鋼殼混凝土沉管隧道結(jié)構(gòu)施工仿真分析”科研項目，陳慶軍教授及蔡健教授帶領(lǐng)研究生，針對鋼殼混凝土沉管結(jié)構(gòu)，進行多種混凝土澆筑順序模擬，以求得使標(biāo)準(zhǔn)節(jié)沉管在水化熱作用下變形最小的澆筑順序；計算多種支撐方式下標(biāo)準(zhǔn)節(jié)沉管的變形形態(tài)，分析可滿足頂板最大變形限值的合理支撐形式。經(jīng)過精密的計算，給出了合理的優(yōu)化澆筑方式，并大膽地提出了取消原施工方案中的內(nèi)支撐支頂方案，同時保證了鋼殼變形在安全范圍內(nèi)，大大地縮短了施工工期。

5.助力深中通道保通保暢及安全運行

AI算法框架圖

土木與交通學(xué)院交通運輸工程系林培群教授團隊承擔(dān)廣東省交通集團科技項目“智慧交通核心算法之交通流預(yù)測項目”和“高速公路網(wǎng)大數(shù)據(jù)運行評價指標(biāo)體系關(guān)鍵技術(shù)研究項目”，實現(xiàn)深中通道及周邊路網(wǎng)交通流狀態(tài)感知、節(jié)假日交通數(shù)據(jù)融合與趨勢研判，助力深中通道保通保暢及安全運行。

“華工人才”聚力共筑深中通道

作為“工程師的搖籃”，在深中通道建設(shè)過程中，還有一大批包括深中通道總工、副總工在內(nèi)的華南理工校友也貢獻著智慧和力量。他們攻堅克難、默默奉獻，奮戰(zhàn)一線、為國建功，展現(xiàn)了華南理工大學(xué)人才培養(yǎng)的深厚底蘊和持續(xù)力量。

宋神友

華南理工大學(xué)橋梁工程專業(yè)碩士宋神友校友，擔(dān)任建設(shè)公司副總經(jīng)理、深中通道管理中心主任、總工程師，他2010年就加入深中通道項目的建設(shè)。作為深中通道“1號員工”，宋神友面對集“橋、島、隧、水下互通”于一體的世界級超級工程，帶領(lǐng)建設(shè)團隊求變創(chuàng)新，為實現(xiàn)“零”的突破，他與團隊歷時4年進行產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，開展近千組模型試驗，攻關(guān)前沿性技術(shù)。填補鋼殼砼沉管隧道及離岸海中大跨徑懸索橋建設(shè)技術(shù)空白，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的跨海集群工程成套技術(shù)和中國標(biāo)準(zhǔn)，引領(lǐng)我國跨海通道工程技術(shù)實現(xiàn)新跨越，為中國式現(xiàn)代化及交通強國建設(shè)作出突出貢獻。

2024年1月，宋神友校友被授予“國家卓越工程師”稱號。

陳越

2018年，國內(nèi)著名的隧道專家、華南理工大學(xué)1985級工民建專業(yè)校友陳越剛剛結(jié)束港珠澳大橋項目的建設(shè)工作，就無縫對接到深中通道項目，擔(dān)任了深中通道管理中心副總工程師。關(guān)于港珠澳大橋和深中通道的不同，他認(rèn)為建設(shè)港珠澳大橋就像是進重點學(xué)校，而建設(shè)深中通道則像是進入重點學(xué)校后還要進入重點班，“進重點學(xué)校已經(jīng)很難了，現(xiàn)在還要進重點班，就更難上一層樓。”

陳煥勇

華南理工大學(xué)1996級水利水電建筑工程本科生、2000級橋梁與隧道工程專業(yè)碩士研究生陳煥勇校友，任深中通道管理中心總工辦副主任，負(fù)責(zé)深中通道的全線橋梁技術(shù)管理（包括主跨1666米深中大橋）和BIM數(shù)字化建設(shè)。

古世煌

華南理工大學(xué)土木工程（路橋方向）畢業(yè)生古世煌校友，2021年3月入職深中通道項目從事建設(shè)管理，先后深度參與了深中通道沉管隧道的自密實混凝土澆筑、舾裝、浮運安裝及東、西人工島現(xiàn)場建設(shè)，期間實現(xiàn)“同一窗口雙管齊下”的沉管安裝史新記錄。

唐凌煒

華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院2008級工程碩士唐凌煒校友，擔(dān)任保利長大工程有限公司深中通道S15標(biāo)項目經(jīng)理，“全國五一勞動獎?wù)?rdquo;獲得者。自參建深中通道項目以來，面對目前最大規(guī)模的熱拌環(huán)氧鋼橋面鋪裝任務(wù)，唐凌煒帶領(lǐng)整個項目團隊，并在華南理工大學(xué)徐偉副教授和廣州肖寧道路工程技術(shù)研究事務(wù)所專家們的指導(dǎo)與支持下，自主研發(fā)環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝智能建造三大系統(tǒng)，開創(chuàng)了業(yè)內(nèi)環(huán)氧瀝青鋪裝全環(huán)節(jié)自動化施工的先河，三次刷新單日熱拌環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝施工面積的世界紀(jì)錄，并突破性地實現(xiàn)熱拌環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝“零鼓包”工程質(zhì)量標(biāo)桿，贏得了業(yè)界的一致好評。

與此同時，華南理工大學(xué)橋梁工程專業(yè)陳偉樂校友，2004級工程博士潘放校友，結(jié)構(gòu)工程專業(yè)碩士生肖飛等大批校友也都參與了深中通道項目規(guī)劃、設(shè)計、施工、管理等各個環(huán)節(jié)的工作；2017-2020級道路與橋梁班級近200名同學(xué)奔赴深中通道的建設(shè)現(xiàn)場，完成了調(diào)研、實習(xí)等實踐任務(wù)。

通訊員/鮑恩 盧慶雷

責(zé)任編輯/劉秀