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用400多億建一條跨海大動脈!值嗎

  中國新聞周刊記者/李明子

  發(fā)于2024.3.11總第1131期《中國新聞周刊》雜志

  3月3日17時,在伶仃洋水面下三十多米的深中通道海底沉管隧道內,壓路機轟鳴不斷,隧道瀝青路面下面層首件段施工順利完成,標志著項目全線路面施工轉入沖刺階段。歷時8年建設的深中通道,將于2024年6月具備通車條件。

  深中通道全長24公里,集“橋、島、隧、水下互通”于一體,投資約為446.9億元。設計速度為100公里/小時,雙向八車道,是當前世界上綜合建設難度最高的跨海集群工程。

  從更高的視角俯瞰,深中通道北距虎門大橋30公里,南距港珠澳大橋31公里,是粵港澳大灣區(qū)“A”字形交通主骨架的關鍵“一橫”。2024年建成通車后,中山至深圳車程將從一個半小時縮短至半小時左右,成為連通珠江口兩岸城市群的交通大動脈。

  深中通道刷新了多項世界之最:世界最高通航凈空的海中大橋,世界跨徑最大的全離岸海中鋼箱梁懸索橋,世界最高抗風等級鋼箱梁懸索橋,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、最寬的海底鋼殼混凝土沉管隧道⋯⋯作為“基建狂魔”,中國的建設團隊仍然面臨種種工程挑戰(zhàn),如何破解多項“全球首次”難題?正式通車后,大灣區(qū)“1小時生活圈”是否能加速形成?

  “世界首例”背后

  從珠江口西岸的馬鞍島登上深中通道,沿著17公里的海上橋梁蜿蜒向東,直達一座菱形人工島,前路突然“消失”。從空中俯瞰,這座如海上風箏一樣的西人工島東側海面,是來往貨船進出深圳港的必經航道,再向東則是深圳寶安國際機場,水域上方,平均每一分鐘就有一架飛機起降。

  通航需求疊加航空限高,修建海底隧道成了深中通道在西人工島東側海域的唯一選擇。工程建成后,日通車量預計將達到10萬車次,為此,海底隧道采用了雙向8車道的技術標準。港珠澳大橋被譽為現(xiàn)代世界七大工程奇跡之一,而深中通道的沉管隧道比它還寬出兩車道。

  “海底隧道寬度增加1/3,頂板受力將增加約70%。”中交公路規(guī)劃設計院有限公司隧道事業(yè)部總工程師黃清飛先后參與了港珠澳大橋和深中通道的設計建造。換句話說,同等條件下,隧道寬度增加,其自重和受力面積也隨之增加,更易發(fā)生彎曲變形。

  由此引發(fā)的問題是,在深中通道項目上,港珠澳大橋隧道采用的鋼筋混凝土沉管結構不再適用。黃清飛對《中國新聞周刊》解釋說,按傳統(tǒng)結構,鋼筋配置數(shù)量非常多,既影響混凝土澆筑質量,給后期運營帶來滲漏水等隱患,還會增加自重和體積,給預制管節(jié)的運輸和沉放增加了難度。

  工程師們決定采用另一種鋼殼混凝土結構。“最大的挑戰(zhàn)是沒有前例可供參照,這意味著風險未知!秉S清飛介紹。所謂沉管,是用混凝土或鋼材建成的巨大中空管道,將其置入海底后連接形成隧道,汽車便可在其中通行。具體到鋼殼混凝土結構,之前只有日本的兩條長約幾百米的隧道用過,而深中通道沉管隧道長達6.8公里,由32個管節(jié)及1個最終接頭組成,標準寬度46米,異形管節(jié)最寬處55.46米,無疑對沉管承載能力提出了更高的要求。

  2017年,深中通道初步設計獲得交通運輸部批復后,黃清飛曾跟隨團隊到國外調研學習沉管隧道建設,但對方既不讓靠近,也不準許拍照,可借鑒內容極少。公開出版資料可用來參考,但作為設計依據(jù)還遠遠不夠。黃清飛回憶,出國調研前,深中通道管理中心已經開始組織產學研聯(lián)合攻關。

  在一系列關鍵技術清單中,鋼殼混凝土沉管隧道結構的合理構造研究被放在了優(yōu)先位置。管節(jié)在水下完成對接,最終成型尺寸需達到毫米級精度,才能保證結構不漏水等最基本要求。然而,混凝土這種材料在澆筑過程中放熱明顯,導致澆筑過程中膨脹,澆灌結束后收縮。材料本身的特性決定形變幾乎沒辦法消除,而這只是影響沉管尺寸的眾多因素之一。

  海底隧道百年壽命的秘訣也藏在改進后的混凝土中。深中通道標準沉管的鋼殼內部被劃分成2255個相互獨立且封閉的隔艙,就像一個放大的“冰格”,特殊結構導致其無法通過振搗方式將混凝土填充密實,一旦產生脫空,將導致不可挽回的后果。

  “在封閉隔艙里實現(xiàn)混凝土填充密實性是世界性難題,設計單位和施工單位此前都沒有經驗,大家就聯(lián)合設計。”深中通道管理中心副總工程師陳越記得,當時還做出了兩個1:1模型,僅試驗就用掉幾千噸鋼材,不斷優(yōu)化結構和材料性能,最終研發(fā)出的自密實混凝土無需振搗,在重力作用下,憑借自身優(yōu)良流動性便能填充鋼殼內部。

  長達4 年的“產學研用”聯(lián)合攻關基本集齊了國內相關領域的頂尖科研力量,組織了近百組模型試驗,對鋼殼混凝土組合結構的受力機理及設計方法進行了系統(tǒng)性試驗研究。最終,鋼殼混凝土沉管隧道設計方法及合理關鍵構造被創(chuàng)造性提出,并形成技術標準,填補了國內技術空白。

  大型工程推動技術研發(fā)的同時,也要綜合考慮運輸建造等現(xiàn)實成本。黃清飛告訴《中國新聞周刊》,盡管鋼殼混凝土結構的用鋼量更高,價格更貴,但整體較傳統(tǒng)構造更輕便,這樣在運輸沉放過程中,航道和基槽可少挖約1500萬立方米淤泥,節(jié)省成本,同時節(jié)約工期,提高效率。

  2018年剛結束港珠澳大橋項目的建設工作,53歲的陳越無縫對接到深中通道項目,當時他最擔心的就是管節(jié)浮運問題。首節(jié)沉管E1長123.5米、寬46米、高10.6米,僅鋼殼就重達8000多噸,澆筑完成后,重量約6萬噸,排水量如同一艘中型航空母艦。僅靠人造設備無法托運,必須借助水的浮力。

  “因此,必須在管節(jié)結構設計之初就將浮力納入計算,使管節(jié)在托運過程中能浮起來,到沉放時還能壓得下去!标愒綇娬{,這幾乎是在臨界狀態(tài)下尋找最優(yōu)解。從管節(jié)預制廠到沉放點要航行近60公里,沿線海水含鹽量、懸浮質密度隨季節(jié)更替而變化,對復雜水環(huán)境的密度測算工作就持續(xù)了一年。

  與此同時,項目工程師們發(fā)揮想象力,耗時三年制造出超級裝備“一航津安1號”,這是全球首臺集沉管浮力和安裝于一體的隧道管節(jié)施工專用船。“原來做大型工程,只能有什么用什么,現(xiàn)在是需要什么造什么,有了足夠經濟實力,才能實現(xiàn)需求引導創(chuàng)新!标愒秸f。

  依托項目建設,陳越和工程師們更關注的是,如何“攻克行業(yè)帶有推廣性的共性關鍵技術難題,形成可在行業(yè)內推廣的關鍵技術成果”。雙向8車道海底鋼殼沉管隧道雖然是國內首次應用、國際首次大規(guī)模應用,但隨著環(huán)保問題越來越受重視,未來如果加入碳排放交易成本,目前造價更高的鋼結構因節(jié)能優(yōu)勢反而有更大發(fā)展空間。

  “珠江門戶工程”的挑戰(zhàn)

  每天早上,深受廣州食客喜愛的脆肉鯇魚從產地中山裝車,發(fā)往各地,日均往來深圳的生鮮冷鏈車就有至少20輛。正常路況下,冷鏈車約三小時才能將食材送抵深圳,如遇堵車,還要再耽誤兩小時。現(xiàn)有交通已無法滿足跨珠江口日益增長的客貨運需求。

  從地圖上看,珠江口是標準的A字形內灣。長久以來,東西兩岸陸路交通都必須向北從內灣頂端繞行。北部虎門大橋作為送給“香港回歸”的禮物,如今已經開通24年,日均車流最高曾超過了19萬次,是大橋最初設計日均通行量的兩倍有余。

  包括虎門大橋在內,目前承擔珠江口過江交通的還有黃埔大橋和南沙大橋,2021年的過江交通量日均達到約33萬輛,且每年還在增長。陳越介紹,早在上世紀90年代,高速路網規(guī)劃時,就曾有過建設跨海通道直接聯(lián)通深中兩地的設想。

  2004年,同樣跨越珠江口兩岸的港珠澳大橋建設前期工作先一步開始!疤貐^(qū)與內地的雙向奔赴,需要通過地理位置上的互通帶動各方的交融!标愒秸f,港珠澳大橋開通后礙于通關要求,在相距虎門大橋70公里的區(qū)域內,現(xiàn)有通道仍不能滿足經濟發(fā)展需求。

  2008年12月,國務院批復同意實施《珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要(2008—2020年)》,明確深中通道是重要交通基礎設施項目。只不過,起止點選擇什么位置、通道采取哪種方案技術,仍是沿岸城市爭奪的焦點。

  2015年底,《廣東省深圳至中山跨江通道可行性研究報告》(下文簡稱《工可報告》)獲國家發(fā)改委批復,方案一錘定音。路線起自廣州至深圳沿江高速公路機場互通,向西跨越珠江口,在中山馬鞍島登陸,采用“東隧西橋”方案。

  “項目的工程方案比選、通航安全影響論證工作被認為是中國交通行業(yè)最深入、最徹底的一次!鄙钪型ǖ拦芾碇行母敝魅渭婵偣こ處熕紊裼言凇渡钪型ǖ拦こ剃P鍵技術及挑戰(zhàn)》一文中坦言,項目建設條件極為復雜,線位穿越7條航道,其中礬石航道、伶仃西航道是珠江口的出海主航道,通航等級高,這就決定了跨越航道的橋梁凈高及隧道埋深。

  尤其是跨越伶仃洋航道的大橋,其通航凈高決定了黃金內灣廣州港造船高度的上限。伶仃洋大橋橋底到航道水面之間究竟該預留多高?經過多方博弈,通航凈高從早期設計的73.5米提升至76.5米。“這一高度經過了國內外知名咨詢單位論證,預留了未來50年的船舶發(fā)展趨勢。”深中通道管理中心總工辦工程師劉健曾對媒體說。

  為修建這座海上最高懸索橋,主塔將建到270米,相當于從海上拔起一座90層高的樓房。新的問題隨之而來,伶仃洋海域每年風速超過6級的時間超過200天,臺風更是頻發(fā),深中通道橋梁部分如何抗擊強風?

  “為解決深中通道伶仃洋大橋在運營期間的抗風安全性和舒適性,中心聯(lián)合組織了四所大學進行平行研究。”陳越介紹,根據(jù)物理模型和風洞試驗成果,研發(fā)了新型氣動控制技術,通過整體鋼箱梁、水平導流板、上下穩(wěn)定板和高透風率欄桿的組合,將整體鋼箱梁的顫振臨界風速提升至 88m/s,可抵御17級臺風。

  “結合東隧西橋的整體設計,伶仃洋大橋的通航凈高不可能持續(xù)增加!秉S清飛說,大橋最高點到隧道最低點高差130米左右,符合高速公路最大縱坡的設計規(guī)范,但仍可能存在一定風險,“實際運營過程中需要格外注意重型車下坡速度控制等問題”。

  2023年11月28日,深中通道主線全線貫通,全長24公里,匯集了超寬海底沉管隧道、超大跨橋梁、海中人工島和海域水下樞紐互通。對這個“綜合技術難度非常之大”的跨海集群工程,宋神友還有更深遠的期待,他撰文梳理深中通道關鍵技術時提到,不只要創(chuàng)珠江口百年門戶工程,還希望通過項目建設新的中國標準,帶動相關產業(yè)發(fā)展,提升國家競爭力,為交通強國建設等戰(zhàn)略服務。

  筑島“引鳳”

  作為翠亨新區(qū)第一批落地企業(yè),鴻利達集團進駐馬鞍島時,深中通道正經歷最為激烈的橋隧之爭,項目最終登陸地點還沒確定。

  “當時珠江口東岸已經很成熟,西岸正在發(fā)展,投資西岸會有更多機會!兵櫪_集團創(chuàng)始人、行政總裁蔡俊杰介紹。1988年,鴻利達在香港成立,主要生產模具和塑料制品,到1993年前后,為配合客戶需要,鴻利達開始進入國內市場,從那時起布局深圳,由于公司、廠房和員工宿舍比較分散,管理問題越來越復雜,蔡俊杰一直想尋找合適的土地建設新的運營基地。

  2013年,深圳提出騰籠換鳥,鴻利達在深圳處境尷尬,蔡俊杰加快尋找步伐。與其他二線城市相比,中山不僅地價合適,生活方式、文化底蘊和區(qū)位優(yōu)勢都更符合蔡俊杰的設想,“中山可1小時到達附近5個國際機場,在大灣區(qū)很難找到第二個這樣的城市”。

  最初考察選址時,馬鞍島部分區(qū)域仍屬中山火炬開發(fā)區(qū)的臨海工業(yè)園,按規(guī)劃,島上重點發(fā)展裝備制造、新能源、新材料和物流業(yè)。在蔡俊杰印象中,當時進島的路只有橫門附近的一座橋,島上除了船廠,只有兩家公司,其他地方不是魚塘就是種香蕉的農場。直到2017年鴻利達在島上的一期工程竣工,門前的路還沒修好,從東莞請來的客戶連大門都沒進就轉頭走了。

  真正打動蔡俊杰的是當?shù)卣鲃臃⻊掌髽I(yè)的行動。2013年上半年,火炬開發(fā)區(qū)工作人員到鴻利達的深圳公司回訪,發(fā)現(xiàn)企業(yè)“實干比講得更多”,主動招商引資,“幫助解決了一系列門檻問題!辈炭〗芑貞浾f,同年9月,鴻利達簽約落戶馬鞍島。

  “當時深中通道選址雖然一直有爭論,但跨海工程的構想已經比較清晰,中山翠亨新區(qū)應運而生。”翠亨新區(qū)黨工委書記、管委會主任張會洋告訴《中國新聞周刊》。2013年3月25日,翠亨新區(qū)掛牌成立,包括中山市南朗街道、橫門島及周邊海域,馬鞍島作為新區(qū)起步區(qū)進入了新的發(fā)展階段。

  在產業(yè)和城市規(guī)劃方面,翠亨新區(qū)曾邀請麥肯錫、新加坡裕廊等國際公司做過相關規(guī)劃!榜R鞍島市政路網骨架體系逐漸顯現(xiàn)!睆垥蠼榻B,馬鞍島大部分為圍墾地,方便水網、路網的規(guī)劃建設。主干道、次干道、街巷筆直而規(guī)整,交錯勾勒出了新區(qū)的城市交通網絡。隨著深中通道的開工建設,大橋時代變得觸手可及,翠亨新區(qū)的產業(yè)也出現(xiàn)了新的轉型,不再局限于裝備制造業(yè),開始承接深圳溢出的電子信息等產業(yè)。

  2017年3月,西人工島作為先行工程早已開建,深中通道項目管理中心進駐馬鞍島,先是在新區(qū)管委會附近搭建了臨時辦公場地。項目管理中心一位工作人員回憶說,當時四周被“圍著打樁”,到處都在施工,房地產“發(fā)了瘋一樣”地涌上馬鞍島,“國內叫得上名字的房地產公司在島上幾乎都能找到”。辦公室經常斷網斷電,后來中心索性自購發(fā)電機來保證辦公。同一時期,一系列企業(yè)被招商引資進島,廣東海上風電鏈主企業(yè)明陽集團、生物醫(yī)藥行業(yè)的康方生物、科技公司緯創(chuàng)資通落戶馬鞍島。

  “大家也在思考,新區(qū)到底應該建成什么樣子,是現(xiàn)代工業(yè)園、中央商務區(qū),還是產城融合的新城?”張會洋坦言,翠亨新區(qū)現(xiàn)在的格局也是歷年來建設思路搖擺不定的產物,“但是總體規(guī)劃沒變,城市骨架沒變,思路搖擺對新區(qū)發(fā)展并沒有產生過大的不利影響”。

  “目前基本形成了三大主題產業(yè)園區(qū)+三大主城區(qū)的空間格局。”張會洋舉著土地利用規(guī)劃圖展示板介紹,主城區(qū)分別為馬鞍島、南朗、海灣片區(qū),三大主題產業(yè)則是新能源與高端裝備、生物醫(yī)藥、電子信息,去年又提出了第四個“文旅”主題園區(qū),城市配套與園區(qū)建設搭配,實現(xiàn)產城融合。

  近三十年過去后,早期登島拓荒的重工企業(yè)已不再適應馬鞍島的新定位!洞浜嘈聟^(qū)2023年工作部署》中提出,加快拓展連片產業(yè)空間,強勢推進低效工業(yè)園區(qū)改造升級,整體征收工業(yè)園區(qū)周邊已有建設用地,力爭“工改”整備盤活產業(yè)空間不低于3000畝。

  “要承認這批重工企業(yè)的歷史貢獻,他們不來,馬鞍島就是個荒島!睆垥笳f,一方面督促企業(yè)自己轉型為總部+研發(fā)中心的模式;另一方面,企業(yè)讓出岸線后,新區(qū)嚴把M0產業(yè)用地屬性,依法依規(guī)建設一批高品質工業(yè)大廈。

  按照《中山翠亨新區(qū)總體規(guī)劃(2012—2035年)》,到2035年,城市建設達到一流水平,主導產業(yè)凸顯核心競爭力,具備輻射帶動力。作為一個因橋而生的新城區(qū),翠亨新區(qū)希望復制深圳奇跡,將小漁村打造成現(xiàn)代化嶺南濱海城市。

  “東西融合”之橋

  深中通道通車后,從深圳到中山的時間將從目前的一個半小時縮短至半小時左右,這對蔡俊杰來說,極大節(jié)約了運營成本。

  蔡俊杰在馬鞍島上的辦公樓四層正好可以看到深中通道在翠亨新區(qū)的起點,他也期待著工程通車,到時不僅方便員工通勤,公司到深圳聯(lián)絡下游客戶或是去東莞對接供應商也將更為便捷!暗陀^地說,公司在中山的平均用人成本高于深圳,吸引員工來島上,要增加獎金、通勤等不同名義的補償,還要包吃包住。”

  在張會洋看來,珠江口東西兩岸的產業(yè)布局差異愈發(fā)明顯。東岸的深圳注重軟件產業(yè)高質量發(fā)展,但城市發(fā)展空間有限,亟待“擴容”。西岸制造業(yè)基礎好,但產業(yè)發(fā)展邏輯已接近天花板,升級轉型需要借助東岸的產業(yè)外溢和資源優(yōu)勢。

  近十年間,中山市經濟增長一度在全省墊底。“中山在新世紀之后至少錯失了兩次產業(yè)浪潮,導致它在‘廣東四小虎’、特別是在整個珠三角的城市競爭合作中,逐步落入下風。”張會洋說。

  改革開放初期,中山抓住了第一波消費品崛起的機遇。彼時,中山的五金制品、沙溪服裝、家電品牌等產業(yè)享譽全國,誕生了威力、小霸王、晨星等一批知名企業(yè),在此基礎上,中山又順利趕上了下一波國產大家電替代日韓等外資家電的發(fā)展浪潮。然而,相對傳統(tǒng)的產業(yè)結構限制了中山的發(fā)展,與汽車、電子信息、生物醫(yī)藥等產業(yè)的最佳發(fā)展時機失之交臂。

  “通過對接深圳科技創(chuàng)新資源、承接深圳優(yōu)質外溢產業(yè),引領中山乃至珠江口西岸的發(fā)展,兩者并不矛盾!睆垥笳f。深中通道建成通車,是中山再次崛起的歷史性機遇。

  然而,從歷史經驗來看,越靠近經濟高地的地方反而可能產生“虹吸效應”。張會洋對此并不過分擔憂,“制造業(yè)需要空間,不會被輕易‘吸’走;人才外流早已發(fā)生,不會因為交通便利而被大規(guī)模二次虹吸,反而是深圳的中層人才有可能流向生活成本更低的中山?傮w而言,深圳對外輻射的功能要強于虹吸效應。”張會洋分析。

  “最初是被中山的自然環(huán)境吸引而來!鄙钲谑薪堧娮庸煞萦邢薰靖笨偨浝項顣员蠼榻B,2015年前后,公司在中山團建時意外得知翠亨新區(qū)在招商引資,而江波龍也一直在尋找合適位置興建園區(qū),雙方一拍即合,2017年拿地開工,2019年建成一期園區(qū)并投入使用,如今二期園區(qū)也已封頂,預計今年投入使用。

  中山江波龍科技園已經成為翠亨新區(qū)對外展示馬鞍島招攬深圳高科技企業(yè)的名片。深中通道通車后,從園區(qū)到寶安機場單程時間僅需20分鐘。憑借中山的區(qū)位優(yōu)勢,越來越多工程師選擇在中山成家就業(yè),截至2023年年初,中山江波龍科技園入駐研發(fā)技術工程師已有500多人。

  廣東省第十三次黨代會賦予了中山建設改革創(chuàng)新實驗區(qū)的歷史使命,并將翠亨新區(qū)列入廣東省特色平臺。“首先就要打造中山和深圳的營商環(huán)境一體化,讓落地中山的深圳企業(yè)感受不到明顯差異!睆垥蠼榻B。深圳企業(yè)和員工個人可在翠亨新區(qū)政務服務中心“跨域通辦”窗口,同步辦理兩地政務服務事項,涵蓋人才、社會保障、醫(yī)療衛(wèi)生等多個領域。

  深圳企業(yè)到中山后怎樣才能真正落地?深圳房價高、教育資源稀缺,年輕人很難真正落地生根!敖逃、醫(yī)療、可接受的房價,這些恰好是中山可以提供的條件!睆垥笳f。

  因先天區(qū)位優(yōu)勢和多年建設積累,翠亨新區(qū)被賦予了極高期待,但“全能冠軍”式發(fā)展路徑真的適合翠亨嗎?“全面兼顧各方發(fā)展,也是痛苦所在,新區(qū)發(fā)展要一步一步走,總要有先后次序、輕重緩急。”張會洋坦言,產業(yè)應擺在首要位置,這將為中山經濟發(fā)展提供支持、給未來產業(yè)發(fā)展引路。

  今年春節(jié)前一周,張會洋剛簽下一家深圳跨境電商企業(yè),結合本地產業(yè)優(yōu)勢,這家公司的產品設計研發(fā)將分包給中山企業(yè)生產!拔覀冃枰恍┢髽I(yè)把中山的制造能力激活,培養(yǎng)本地產業(yè)氛圍,未來我們有信心培養(yǎng)出自己的世界級企業(yè)。”

  在翠亨新區(qū)管委會附近,廣州地鐵18號線南延段正在施工,這意味著,未來從馬鞍島出發(fā),半小時即可抵達廣州市中心。蔡俊杰則更期待中山港新客運碼頭的建成,屆時將不必繞行深圳通關,從中山乘船即可快速回到香港,大灣區(qū)“1小時生活圈”正在成為現(xiàn)實。

  《中國新聞周刊》2024年第9期

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