转自：中国交通新闻网
记者了解到，自今年春节前开通以来，新建通车的广州车陂南隧道交通顺畅快速，来往车辆如流，过江时间由通车前的耗时二三十分钟提速到只需2分钟，显著拉近了海珠区与天河区的时空距离，有效发挥了联通黄埔区、天河区、海珠区、番禺区交通动脉的作用。该隧道由来自港珠澳大桥和深中通道的沉管隧道建设国家队、主力军——中交第四航务工程有限公司（简称中交四航局）历时5年建成，在国内内河首次采用全断面预制沉管工艺，技术创新成果多，管理手段先进，智能新基建亮点突出，集黑科技于一身的隧道安全优质建成和顺利开通对提升广州海珠区和天河区的互联互通水平具有重要意义，有助于为广州城市的高质量发展提速。
“我就住在附近，看到新闻说车陂南隧道通车了，特地带小孩来体验一番。以前过江都走琶洲大桥，会有点塞车，有时坐地铁反而更快。”广州市民刘先生说，车陂南隧道开通后，他以后过江多了一个选择。
据车陂南隧道建设投资单位中交四航（广州）投资有限公司负责人马亿光明介绍，车陂南隧道通车运营以来，通过车流总量近10万台次，春节后单日通行车辆超1万台次。车陂南隧道目前车流量日益增加。“在车陂南隧道没有通车前，每天到海珠区保利广场上班，过江需要绕行科韵路和琶洲大桥，开车大约15至30分钟，若是高峰期更是拥堵。现在好了，车陂南隧道通车运营了，过江时间仅花费2分钟，再也不用担心堵车问题了。”家住天河区车陂街道的王女士介绍。
中交四航局项目负责人黄文慧介绍：“广州车陂南沉管隧道是广州市首个PPP市政项目，是连接广州国际金融城与琶洲大湾区琶洲数字经济创新试验区的战略发展通道。车陂南隧道南起海珠区新港东路北侧，与阅江路相交，下穿珠江，向北与天河区在建的临江大道、花城大道相交，终点至现状黄埔大道交叉口。道路等级为城市主干道，道路规划宽度60米，过江隧道段双向6车道，设计车速为60公里/小时。车陂南沉管隧道是目前国内在建单管节最长的隧道，隧道全长约2.07公里，其中沉管段全长492米。车陂南沉管隧道，于2017年12月开工建设，其中下穿珠江沉管段共计4个管节，每个管节又分7个单节管节，单节管节长123米，每个沉管管节高8.7米，重约3万吨，相当于近16个标准泳池的水量总和。”
记者了解到，车陂南隧道工程位于广州天河区和海珠区，其中海珠区设置干坞预制场进行沉管预制。作为紧邻运营广州地铁四号线施工的沉管隧道，施工场地狭窄，交通疏导尤为关键，具有社会关注及透明度高、应急要求高、环保要求高、涉铁涉水安全风险高、技术难度高“5高”的重难点。面临地上地下障碍多，专业类型多，专业和社会之间协调多，施工干扰多、施工变化多的“5多”严峻挑战。面对严峻的施工生产任务，中交四航局建设团队以争创国家优质工程奖为建设目标，依托自主创新赋能广州中央商务区交通隧道群建设，高标准、严要求，全力推进施工生产，经过近2000个日夜的奋斗，最终安全优质高效完成建设任务。
记者还了解到，作为沉管隧道建设国家队、主力军和先锋队的中交四航局，自1988年起便参与建设中国大陆第一座沉管隧道——珠江隧道，凭借良好的信誉和雄厚的实力先后参与建设广州洲头咀隧道、港珠澳大桥岛隧工程、深中通道、大连湾海底隧道、深圳沿江高速、广州会展西路过江隧道等系列工程，在沉管领域拥有成熟的工艺技术、专业的技术团队和丰富的施工经验。2017年中交四航建设者继承港珠澳大桥“逢山开路 遇水架桥”的精神，重整行装再出发，转战广州车陂南隧道，为打造广州中央商务区交通隧道群贡献力量。
移花接木巧嫁接 国内内河首次采用全断面预制沉管工艺
“车陂南隧道项目是国内内河首次采用全段面浇筑工艺的沉管隧道。”谈到项目建设，中交四航局项目经理刘轩源介绍，“隧道的建成，进一步丰富了沉管隧道行业的工艺技术和施工经验，对同类型的沉管施工具有非常重要的借鉴意义。”
车陂南隧道建设团队是一支以港珠澳大桥岛隧工程团队成员为班底的队伍，拥有成熟的沉管预制技术和丰富的施工经验。建设期间，团队充分借鉴港珠澳大桥岛隧工程沉管预制的宝贵经验，结合内河沉管全断面预制施工条件，打破传统分层浇筑桎梏，“移花接木”港珠澳大桥全断面浇筑模板预制关键技术，打造国内首条全断面浇筑内河沉管隧道。“不同于分层浇筑、分批次浇筑的方式，沉管全断面浇筑单个沉管节段，依次进行底部浇筑、墙体浇筑及顶部浇筑工序，有效避免分层产生裂纹的问题。”时任中交四航局项目总工刘荣岗介绍道。
在国内内河首次采用全断面浇筑施工工艺预制沉管隧道，此前并无先例。为保障全断面预制方案成功落地，项目团队联合沉管建设领域专家开展专题研究，并广泛吸取港珠澳大桥、广州洲头咀隧道建设经验，经历9次专家论证会、21版方案升级，成功解决了全断面技术预制场地受限、混凝土质量管控等核心技术难题，论证了外海沉管全断面浇筑工艺具备内河沉管应用基础，最终敲定了车陂南隧道沉管预制采用全断面预制浇筑工艺。
勇闯技术无人区 创造性地自主研发步履式机械模板
“内河采用全断面浇筑工艺，需要重点解决预制场地受限问题。”时任项目副经理兼副总工朱成在施工日志中写道。
沉管预制全断面浇筑采取的是连续性浇筑，加之单节沉管重达3万吨，对浇筑模板提出严格要求，打造一个结构稳定、变形可控和经济合理的模板体系尤为重要。港珠澳大桥沉管预制采用针形梁模板进行预制,要求预制场地是沉管长度的2倍，方能实现模板进出施工，受到场地长度限制，车陂南隧道无法达到针形梁模板的进场要求。
为解决模板进场难题，保障沉管预制质量，项目团队绞劲脑汁，充分参考借鉴了交通建设其他行业领域的科研成果，并结合项目施工实际，决定自主研发步履式机械模板。
步履式模板主要应用于路桥、隧道等施工领域到，应用在沉管预制领域在国内还没有相关案列和经验可供参考，项目团队只能摸着石头过河。朱成带领技术团队积极开展技术攻关，勇闯沉管预制领域技术无人区，同模板厂家开展了为其三个月的试验论证，光是设计图纸便堆积了半米高。“由于想法太过超前，起初厂家难以理解，我们只能通过一次次的建模、绘图同厂家展现我们设计诉求。”回想起研发新式模板的场景，朱成记忆犹新。
在经历了无数次论证分析和推倒重来后，由中交四航局自主研发的国内首创的全自动液压步履式机械化模板新鲜出炉。全自动液压步履式机械化模板长17米，主要有路轨、智能台车、液压顶杆、智能行走系统等组成。沉管预制期间，只需要在干坞内设置路轨，并配备可直线行走的小车，小车设置固定架，用于安装内侧模板。待沉管浇筑完成后，可通过遥控操控智能行走系统将模板转移至下一阶段进行浇筑任务。
“我们的沉管预制采用的是全国首创内河全断面一次性整体浇筑，是一种运用于世纪工程港珠澳大桥岛隧工程的沉管预制工艺，但我们并没有生硬搬过来使用，而是更注重技术上的创新和智慧基因的引入，这不仅是是基于现实的需要，更是基于未来沉管隧道长远发展的考虑与谋划。”黄文慧说道。
示范引领树标杆 智能养护点亮羊城智能交通新名片
“项目伊始，建设团队便定下隧道使用寿命百年的奋斗目标，项目团队围绕沉管预制施工全流程，多措共举为沉管建设品质保驾护航。”刘轩源说道。
建设百年品质工程，造就滴水不漏沉管，首要解决的便是混凝土控裂难题。项目团队从混凝土配合比上下功夫，经过上百次的对比试验，根据沉管所处的环境特征、原材料特性以及耐久性设计要求，配制各种类型的混凝土，并研究胶凝材料组成、水胶比、胶凝材料用量、龄期等因素对混凝土各项性能的影响规律，确定了满足设计指标要求的低热低收缩高耐久性混凝土配合比，研制出车陂南隧道的“专属配方”——一种抗裂自防水混凝土。该混凝土具有密实、渗透性低、宏观缺陷少、体积稳定以及离散程度低等优点，达到了沉管预制质量要求，保障了沉管隧道使用寿命100年的耐久性要求，更弥补了国内缺少适用于沉预制混凝土的缺陷。
项目团队围绕混凝土浇筑开展技术攻关，通过实证调研和论证分析，摒弃了传统的人工检测方法，积极引入“黑科技”，助力实现沉管智能化浇筑。“车陂南隧道引入了自主研发的定点应力监测系统，通过在大腔内模支腿、外侧模斜撑等关键位置布设应力监测点，设置应力预警值，可实时监测浇筑过程中模板应力变化情况，并根据应力变化调整浇筑节奏，确保沉管预制质量。”项目副经理林晓越介绍。定点应力监测系统相对传统的人工检测更便捷、更直观、更智能，不仅降低了人力成本，还能准确把控浇筑速度、节奏，及时调整浇筑位置，切实解决混凝土浇筑质量难题。
因广州夏季高温高湿，冬季温度低湿度大，传统养护无法达到恒温恒湿的条件，从而导致混凝土出现裂缝，影响预制质量。为从根本上实现混凝土养护技术突破，提高混凝土的养护质量，项目团队积极探索全新的沉管混凝土新型养护工艺，引入了集超声波雾化仪、自动喷淋系统、高分子养护膜等先进设备、材料的新型养护工艺，彻底解决了传统养护效果不佳、资源浪费不环保、人工消耗量大的问题，在节能环保的基础上显著提高了养护效果，极大地提高了施工工效。
预制安装一体化 全过程智能制造内河全断面沉管隧道
同其他参与建设过的沉管项目不同，车陂南隧道项目施工包括了沉管预制、浮运及安装等一系列环节，这对中交四航局建设者而言是面临着无数个未知的挑战。
首个难题便是沉管浮运难题，车陂南隧道单个沉管重达3万吨，如何高效安全将沉管输送至寄存区成为团队亟待解决的难题。内河沉管运输往往是采取灌水方式，通过利用水泵接上管道抽水至干坞，借助水的浮力实现沉管上浮出运，但此种方法需要长时间保持水泵通电运转，不仅灌水量大、灌水时间长，还容易造成严重的能源浪费，施工效率也大打折扣。
为此项目团队巧妙利用虹吸原理，自主研发“虹吸式干坞灌水系统”，决定通过珠江同干坞内的水位差实现沉管的起伏。团队采用“辅助水泵+管系”的方式，通过一条条抽水通道将干坞和珠江相连，在虹吸作用下珠江水源源不断输送至干坞内，直至两者水位高度相同，在节能减排的同时高效完成了干坞抽排水工作，成功实现将3万吨的沉管起浮，运输至预定的寄存区。
为减轻沉管安装对周边的影响、提升沉管安装质量，项目团队立足科技攻关，利用GPS-RTK技术结合三维建模自主研发了沉管监测系统，犹如为沉管安装打开了“天眼”，将沉管安装实时数据实时展现在智慧大屏上，为沉管安装保驾护航。此外团队还引入DGPS定位法，设置RTK-GPS基准站，实现沉管可视化安装，将沉管测量精度控制在毫米之间，取得了四个月内完成四节沉管安装的优异成绩，创造了令业界一致赞叹的“车陂速度”。
保车流通行安全 匠心细琢塑百年平安工程
车陂南隧道项目作为广州市首个市政PPP项目，隧道通车后，中交四航局还将承担起运营期十年的任务。为保障隧道的平稳运行，团队因地制宜，引入大量“黑科技”，为隧道运营保驾护航。
“我们的隧道里面藏着很多法宝，拥有几十套设备，为广州市民通行提供保障。”项目副经理石志鹏介绍。针对广州雨期汛期较长，尤其是在“龙舟水”降雨集中时期，暴雨导致隧道内出现积水情况，项目团队未雨绸缪，与各单位联合设计了水位监测预警系统，在隧道入口处设置智能道闸，隧道内部墙上标注涉水线，一旦隧道内路面积水超过27厘米处，到达水位线预设位置便会触碰警报发出信号，远程指挥智能杆子缓缓落下，禁止车辆进入隧道；同时道闸应急具备汛期误入隧道后的反向逃生功能，逃生车辆逆行会自动触发开启道闸，协助误入者快速驶离隧道。“这套设备在同一隧道内左右两侧车道和道闸根据水位情况分别管理控制，可以手动控制所有汛情设施，也可以自动根据预设水深数值实现所有汛情设施自主联动控制。管理中心和隧道现场可实现互为备份，远端管理中心断网断电不影响隧道内部设施的应急功能。”此外，团队在隧道口安装了声光报警器和电子情报板，可根据实际情况自定义输入文字内容进行文字提醒、光闪和语音播报，配合车道指示器、信号灯以提醒警示车辆和行人。
为保障隧道内气体流通，保障隧道安全运用，团队引入了射流风机等设备，只要按下开关，伴随着呼呼声响，隧道内的空气瞬间被“搅动”起来，持续不断的风从出风口窜出，整个隧道的空气得以实现更新。“射流风机作为隧道‘换气神器’，无论是大塞车造成汽车尾气过多排放或火灾导致有毒气体弥漫，都可以通过启动射流风机设备为隧道及时排出毒气。”项目机电部部长韦浪介绍道。为保障行车安全，隧道内部还搭载了气体探测器等设备，一旦出现隧道内一氧化碳、二氧化氮等有害气体含量过高的情况，28台射流风机接收到讯号后便会自动运转将有害气体驱散，保障隧道通车安全。
