深中通道工程關(guān)鍵技術(shù)及挑戰(zhàn)

宋神友， 陳偉樂， 金文良， 夏豐勇， 付佰勇

(1. 深中通道管理中心， 廣東 中山 528400; 2. 清華大學(xué)土木工程系， 北京 100084)

1 工程概況

深中通道位于粵港澳大灣區(qū)核心戰(zhàn)略區(qū)域，北距虎門大橋30 km，南距港珠澳大橋38 km，是國高網(wǎng)G2518(深圳—廣西岑溪)跨珠江口關(guān)鍵控制性工程，是“十三五”國家重大工程。深中通道地理位置見圖1。

圖1深中通道地理位置圖

Fig. 1 Location map of Shenzhong Link

深中通道項目的建設(shè)對完善國家高速公路網(wǎng)和珠三角地區(qū)綜合交通運輸體系、推進粵港澳大灣區(qū)城市群深度融合發(fā)展、貫徹國家“一帶一路”戰(zhàn)略、落實習(xí)近平總書記對廣東“四個走在全國前列”的新要求具有重要戰(zhàn)略意義。

1.1 工程方案

工程位于內(nèi)伶仃洋海域，水下地形為三灘兩槽構(gòu)造，表層淤泥層深厚，基巖埋深較大，區(qū)域新構(gòu)造運動表現(xiàn)為強烈的垂直升降運動，工程全線斷裂共11條，以北西向為主，均為非活動斷層。場地潮流屬于不規(guī)則半日潮類型，氣候?qū)儆诘湫蛠啛釒ШＱ笮约撅L(fēng)氣候，臺風(fēng)頻發(fā)，對工程建設(shè)有很大的影響。

項目采用設(shè)計速度為100 km/h的雙向8車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，橋梁寬度為40.5 m，隧道建筑限界凈寬為2×18.0 m，汽車荷載等級為公路-I級；設(shè)計使用年限100年。

路線全長約24 km，由東向西依次設(shè)置了東人工島(島面面積為34.38萬m2)、機場樞紐互通立交(匝道隧道部分)、海底沉管隧道(隧道全長6 845 m，沉管段長5 035 m)、西人工島(島面面積為13.7萬m2)、伶仃泄洪區(qū)非通航孔橋、伶仃洋大橋(主跨1 666 m的3跨連續(xù)全飄浮體系海中懸索橋)、非通航孔橋、萬頃沙互通、中山大橋(主跨580 m的斜拉橋)、橫門泄洪區(qū)非通航孔橋、馬鞍島陸域段引橋及橫門互通立交(部分)，全線設(shè)綜合管理區(qū)1處、養(yǎng)護救援區(qū)1處。深中通道主要構(gòu)造物見圖2。其中，沉管隧道總寬度為46～55.5 m，居世界之首(礬石水道沉管隧道示意圖見圖3)；伶仃洋大橋采用懸索橋方案，主跨1 666 m，是世界上最大跨懸索橋之一，綜合規(guī)模和難度均大于世界同類工程[1-3]。伶仃洋大橋示意圖見圖4。

圖2 深中通道主要構(gòu)造物示意圖

圖3 礬石水道沉管隧道示意圖

圖4 伶仃洋大橋示意圖

1.2 項目建設(shè)目標(biāo)

1)工程目標(biāo)。建世界一流可持續(xù)跨海通道工程；創(chuàng)珠江口百年門戶工程。具體要求為： 安全舒適、優(yōu)質(zhì)耐久、綠色經(jīng)濟、和諧美觀。

2)行業(yè)目標(biāo)。依托項目進行延伸研究，攻克行業(yè)帶有推廣性的共性關(guān)鍵技術(shù)難題，形成可在行業(yè)內(nèi)推廣的關(guān)鍵技術(shù)成果，形成跨海隧-島-橋-水下樞紐互通集群工程系列化的設(shè)計、施工指南、技術(shù)規(guī)范、工法、發(fā)明專利，并促進行業(yè)產(chǎn)業(yè)裝備升級。

3)國家目標(biāo)。進一步深化研究，形成跨海集群工程，建設(shè)新的中國標(biāo)準(zhǔn)，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升國家競爭力，為交通強國建設(shè)、國家“一帶一路”、“21世紀(jì)海上絲綢之路”等戰(zhàn)略服務(wù)。

2 工程面臨的主要建設(shè)挑戰(zhàn)

深中通道項目建設(shè)條件復(fù)雜、工程規(guī)模宏大、綜合技術(shù)難度非常高，是世界級的集“橋-島-隧-水下樞紐互通”于一體的超大型跨海交通基礎(chǔ)設(shè)施工程。主要建設(shè)挑戰(zhàn)包括：

1)處于珠江口門、粵港澳大灣區(qū)核心位置，建設(shè)條件極為復(fù)雜。項目起點位于深圳機場南側(cè)，航空限高決定了項目東側(cè)只能采用隧道方案，同時也對伶仃洋大橋橋塔高度以及投入到附近區(qū)域的施工裝備高度提出了限制性要求； 項目線位穿越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，是世界最繁忙航道之一，這就決定了跨(穿)越航道的橋梁凈高及隧道埋深，且通航安全管理問題突出； 項目位于珠江口門，所處區(qū)域臺風(fēng)等異常極端災(zāi)害氣候頻發(fā)，對伶仃洋大橋主梁抗風(fēng)性能提出了極高的要求，對主橋及沉管浮運沉放施工帶來了巨大挑戰(zhàn)； 項目處于珠江口東四口門出海口河口灣，防洪納潮敏感，阻水比控制嚴(yán)格； 項目穿越國家一級保護動物中華白海豚洄游區(qū)，區(qū)域內(nèi)環(huán)保要求高。工程海域航道情況示意圖見圖5。

圖5 工程海域航道情況示意圖

2)世界首例雙向8車道海底鋼殼沉管隧道，鋼殼混凝土沉管國內(nèi)首次應(yīng)用、國際首次大規(guī)模應(yīng)用，綜合技術(shù)難度高，極具挑戰(zhàn)性。為適應(yīng)項目沉管隧道超寬、變寬、深埋、大回淤技術(shù)特點，本項目在世界上首次應(yīng)用了雙向8車道超大跨鋼殼混凝土沉管隧道結(jié)構(gòu)型式[4-5](見圖6)，設(shè)計、預(yù)制及浮運安裝難度極大，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上缺乏成熟的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，也面臨著自流平混凝土制備及質(zhì)量控制難度大等諸多難題；同時，隧址區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，存在挖砂坑范圍大、基槽回淤強度高、粉砂層地震液化、風(fēng)化層軟硬不均等諸多不利因素，超深挖砂坑軟弱淤泥層的地基基礎(chǔ)沉降控制、病害誘發(fā)機制和主動防控技術(shù)面臨巨大挑戰(zhàn)；受航道水深條件、干塢預(yù)制場選址條件制約，預(yù)制場距離隧址達50 km，長距離管節(jié)浮運、長達5 km基槽橫拖及穿越繁忙伶仃航道等不利因素，給沉管浮運和安裝帶來極大挑戰(zhàn)。

圖6 超寬鋼殼混凝土沉管示意圖

3)世界最大跨離岸懸索橋(主跨1 666 m)，且位于強臺風(fēng)頻發(fā)區(qū)，技術(shù)難度高。本項目處于珠江口開闊水域，是強臺風(fēng)區(qū)，伶仃洋大橋為離岸超大跨徑三跨吊全飄浮體系懸索橋，橋梁結(jié)構(gòu)柔、阻尼比小、橋面超高，顫振檢驗風(fēng)速高達83.7 m/s，伶仃主橋的抗風(fēng)問題突出。伶仃洋大橋是全離岸結(jié)構(gòu)，2個錨碇位于海中，國內(nèi)外罕有類似案例供參考，建設(shè)經(jīng)驗不足；同時，還存在外海高溫高濕高鹽環(huán)境懸索橋主纜的耐久性、大交通量高貨車比例條件下正交異性鋼橋面板疲勞耐久性等系列世界性難題。

4)海域水下樞紐式匝道隧道與雙向8車道超長海底沉管隧道組合屬世界首例，運營安全與防災(zāi)救援面臨極大挑戰(zhàn)。機場互通立交為世界首例采用高速公路水下樞紐立交，超大交通量、高貨車比、無主線收費站，?；奋嚬芸仉y，運營安全問題突出；超大斷面鋼殼混凝土沉管結(jié)構(gòu)防火標(biāo)準(zhǔn)缺乏，特長超寬隧道通風(fēng)排煙技術(shù)不成熟，海底互通式隧道交通流態(tài)勢研判及智能管控技術(shù)薄弱；同時，水下樞紐互通的隧道內(nèi)存在多次分合流，行車視距受限，安全問題突出。

5)海域超寬深基坑防滲止水難度大。東人工島隧道基坑處于水中回填砂填筑區(qū)段，淤泥層的厚度大，地下水位與海水相持平，并且與海水相貫通；堰筑段施工區(qū)位于水中，堰內(nèi)陸域標(biāo)高比最低海平面水位低5 m左右，基坑最寬72 m，最深20 m，基坑體量大，且下伏風(fēng)化花崗巖，防滲止水難度大，施工風(fēng)險高。

6)粵港澳大灣區(qū)幾何中心，海陸空視點豐富，社會關(guān)注度高，對項目建設(shè)品質(zhì)提出要求高。本項目位于粵港澳大灣區(qū)的幾何中心，緊鄰深圳前海新區(qū)、廣州南沙新區(qū)、中山翠亨新區(qū)，東接深圳機場，向西跨越珠江口各條主航道，周邊自然環(huán)境優(yōu)美，海陸空立體視點豐富。項目的建設(shè)受到沿線地市及珠江口兩岸人民的高度關(guān)注，如何把項目建成與大灣區(qū)城市規(guī)劃、自然環(huán)境和諧的珠江口門戶工程是需要慎重考慮的問題。深中通道海底隧道是世界首例雙向8車道海底鋼殼混凝土沉管隧道，鋼殼沉管隧道規(guī)模及技術(shù)復(fù)雜性居世界首位；機場互通立交為國內(nèi)首例高速公路水下樞紐互通；伶仃洋大橋是世界已建跨海橋梁中跨徑最大的全離岸海中懸索橋，其抗風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)為世界最高之一。因此，深中通道是目前世界上綜合技術(shù)難度最大的交通基礎(chǔ)設(shè)施工程。深中通道與國內(nèi)外現(xiàn)有跨海集群工程對比見表1。

3 前期開展的主要工作

3.1 工可立項階段

深中通道前期研究工作自2002年開始，歷時14年(2002—2015年)。深中通道作為連接珠江東西兩岸的戰(zhàn)略性通道，項目的建設(shè)將完善珠江三角洲城市交通格局，且項目建設(shè)條件異常復(fù)雜，涉及行業(yè)眾多，受到航空限高、通航凈空、防洪納潮等多因素條件制約。

針對項目建設(shè)條件及海中段工程方案進行了長達8年(2008—2015年)的反復(fù)研究和論證。項目的工程方案比選、通航安全影響論證工作被認(rèn)為是我國交通行業(yè)最深入、最徹底的一次。高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量組織完成了60余項建設(shè)條件、關(guān)鍵技術(shù)、前置專項、設(shè)計參數(shù)等專題研究工作，對海底隧道方案、通航標(biāo)準(zhǔn)等關(guān)鍵技術(shù)問題先后組織國內(nèi)、國際多家單位開展平行研究。高標(biāo)準(zhǔn)、高要求組織開展了船舶大型化發(fā)展趨勢及通航標(biāo)準(zhǔn)等22項專題研究，組織了國內(nèi)外5家權(quán)威單位開展平行咨詢研究。對任何可能有價值的跨海通道方案均進行了同深度平行論證研究，從工程安全、風(fēng)險控制、功能、海洋環(huán)境、工期和造價等方面進行綜合比選，最終推薦A3東隧西橋方案[6-7]。

3.2 初步設(shè)計階段

根據(jù)深中通道工程特點及工可批復(fù)意見，初步設(shè)計階段(2016年1月—2017年3月)針對性開展了建設(shè)條件、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、總體設(shè)計、設(shè)計參數(shù)和關(guān)鍵技術(shù)(橋梁、隧道、人工島)、沉管隧道總體施工組織設(shè)計等40個專項研究，這些研究成果較好地支撐了項目總體設(shè)計方案和推薦工程方案，回答了行業(yè)主管部門和專家所關(guān)注的重點問題，使得項目初步設(shè)計成果順利得到交通運輸部的批復(fù)[8-9]。

3.3 施工圖設(shè)計階段及建設(shè)期

在明確了項目推薦工程方案后，針對海中超大跨徑懸索橋、海底鋼殼混凝土沉管隧道、飽和交通量下超寬沉管隧道與水下樞紐互通立交組合的運營安全、水下樞紐互通立交施工技術(shù)問題等開展了一系列針對性研究，施工圖設(shè)計階段和聯(lián)合設(shè)計階段組織開展一系列科研試驗，以利于與設(shè)計、施工更好地結(jié)合[10]。

4 科技創(chuàng)新的理念和原則

4.1 科技創(chuàng)新工作遵循的主要理念

1) 圍繞1個中心。保障工程安全高效高品質(zhì)建設(shè)為科技創(chuàng)新的中心。

2) 聚焦2類問題。聚焦各工程單位的關(guān)鍵科學(xué)問題及關(guān)鍵技術(shù)問題。

3) 統(tǒng)籌3個層次。國家專項、科技廳專項、交通廳課題一體化統(tǒng)籌。

4) 立足4大支點。以安全、耐久、智慧、綠色為科技創(chuàng)新的著力點。

5) 設(shè)立6項課題。設(shè)立鋼殼混凝土沉管、運營安全、海中懸索橋、耐久性保障、智能建造、風(fēng)化巖地基人工島成島及海域互通立交等6大課題。

4.2 各課題研究內(nèi)容設(shè)立遵循的原則

1)問題導(dǎo)向、需求引領(lǐng)。按照不同工程單元的建設(shè)目標(biāo)，梳理關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)難題，圍繞關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)難題，尋找現(xiàn)有的、適用的技術(shù)方案或創(chuàng)新需求。

2)吸收借鑒、創(chuàng)新提升。充分吸納和借鑒虎門二橋、港珠澳大橋、香港機場第3跑道等類似工程的科研成果(包括大體積混凝土耐久性保障技術(shù)、1 960 MPa超高強主纜鋼絲索股技術(shù)、鋼圓筒快速成島技術(shù)、深層水泥攪拌DCM技術(shù)等)。

在鋼殼混凝土沉管受力機制、全離岸懸索橋海中錨碇與抗風(fēng)技術(shù)、水下樞紐式匝道隧道運營安全與防災(zāi)救援、智能建造等鮮有成熟技術(shù)可借鑒的方面，設(shè)置專項課題進行創(chuàng)新提升。

3)資源整合、高效組織[11]。充分調(diào)動本項目設(shè)計、施工、裝備單位的科研積極性，聯(lián)合行業(yè)領(lǐng)軍科研機構(gòu)、著名高校，組建產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的課題組，實現(xiàn)資源的高效組織與合力攻關(guān)，開展“橋、島、隧、水下樞紐互通”跨海集群工程建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究，構(gòu)建科研、設(shè)計、施工、裝備“四位一體”互動機制，真正讓技術(shù)創(chuàng)新為設(shè)計、施工、管理養(yǎng)護建養(yǎng)全過程一體化服務(wù)，見圖7。

圖7 科研、設(shè)計、施工、裝備“四位一體”互動機制

5 關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題

5.1 沉管隧道

1)關(guān)鍵科學(xué)問題

①鋼殼組合沉管結(jié)構(gòu)受力機制及計算方法；

②深層水泥攪拌樁與樁間土復(fù)合地基承載機制；

③不良地質(zhì)條件下沉管隧道病害誘發(fā)機制與破壞模式。

2)關(guān)鍵技術(shù)問題

①鋼殼混凝土沉管隧道結(jié)構(gòu)合理構(gòu)造技術(shù)；

②深層水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制技術(shù)；

③高穩(wěn)健自流平混凝土制備及施工工藝；

④長距離浮運沉放一體船及碎石整平裝備研發(fā)。

5.2 運營安全

1)關(guān)鍵科學(xué)問題

①鋼殼沉管耐火極限標(biāo)準(zhǔn)及火災(zāi)場景構(gòu)建方法；

②超寬斷面及水下互通式隧道火災(zāi)致災(zāi)機制；

③海底互通立交式隧道紊流狀態(tài)下交通流回波模型。

2)關(guān)鍵技術(shù)問題

①海底超寬沉管隧道及水下互通式隧道通風(fēng)排煙控?zé)熂夹g(shù)；

②超大斷面鋼殼沉管和互通式隧道火災(zāi)安全保障技術(shù)；

③海底互通隧道安全風(fēng)險預(yù)防及智能干預(yù)技術(shù)。

5.3 海中懸索橋

1)關(guān)鍵科學(xué)問題

①海洋極端環(huán)境超大跨橋梁結(jié)構(gòu)災(zāi)變機制；

②多災(zāi)害耦合作用下橋梁性能評價和安全評定。

2)關(guān)鍵技術(shù)問題

①極端動力作用橋梁綜合抗災(zāi)技術(shù)及系統(tǒng)；

②離岸海中超大跨徑懸索橋設(shè)計施工關(guān)鍵技術(shù)；

③多災(zāi)害作用下海中超大橋梁結(jié)構(gòu)體系及裝備；

④海中橋梁船撞智能監(jiān)測技術(shù)及預(yù)警技術(shù)。

5.4 耐久性保障

1)關(guān)鍵科學(xué)問題

①基于多場耦合的海工混凝土收縮開裂機制；

②海洋環(huán)境鋼殼沉管多重防腐體系的腐蝕機制；

③海洋腐蝕環(huán)境主纜鋼絲劣化機制；

④正交異性鋼橋面板疲勞破壞及失效機制。

2)關(guān)鍵技術(shù)問題

①海工混凝土裂縫控制及耐久性保障關(guān)鍵技術(shù)；

②海洋環(huán)境下超寬鋼殼混凝土沉管隧道耐久性保障技術(shù)；

③超高強φ6 mm大直徑主纜鋼絲索股防腐關(guān)鍵技術(shù)；

④正交異性橋面板高品質(zhì)焊接接頭抗疲勞性能關(guān)鍵技術(shù)；

⑤建養(yǎng)一體化監(jiān)測養(yǎng)護管理系統(tǒng)；

⑥平安百年品質(zhì)工程管理體系。

5.5 智能建造關(guān)鍵技術(shù)問題

1)鋼結(jié)構(gòu)智能制造及智能涂裝應(yīng)用技術(shù)；

2)鋼殼沉管智能澆筑技術(shù)；

3)鋼殼混凝土脫空智能檢測技術(shù)；

4)預(yù)制梁智能梁場；

5)基于BIM+移動互聯(lián)網(wǎng)的智慧工地。

6 課題設(shè)置及預(yù)期創(chuàng)新點

深中通道工程是集超寬海底沉管隧道、超大跨橋梁、海中人工島、海域水下樞紐互通“四位一體”的世界級集群工程，是復(fù)雜巨系統(tǒng)工程，綜合技術(shù)難度非常大。本項目研究工作主要以解決深中通道建設(shè)、運營和養(yǎng)護中存在的關(guān)鍵技術(shù)難題為目標(biāo)，以支撐深中通道順利建設(shè)為出發(fā)點，以超寬深埋特長變寬鋼殼混凝土沉管隧道、海域水下樞紐互通立交運營安全、海上超大跨徑懸索橋、跨海集群工程耐久性保障、跨海集群工程智能建造及海域地下互通深基坑工程為研究對象，結(jié)合深中通道建設(shè)和運營中的技術(shù)特點和難點，針對集群工程復(fù)雜、海中結(jié)構(gòu)設(shè)計施工難度大、運營安全與應(yīng)急救援系統(tǒng)性強、行業(yè)升級發(fā)展要求高等方面存在的技術(shù)瓶頸，通過研究新技術(shù)、新裝備、新方法、新材料、新工藝等，提出合理、有效、經(jīng)濟、可靠的技術(shù)措施[12-13]。

因此，圍繞深中通道項目開展深中通道跨海集群工程建設(shè)及運營關(guān)鍵技術(shù)研究與工程示范項目的研究工作，也是貫徹“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念，落實交通運輸部品質(zhì)工程建設(shè)要求，圍繞工程設(shè)計、建設(shè)、運營全過程的核心關(guān)鍵技術(shù)問題，開展產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)和技術(shù)創(chuàng)新工作，調(diào)動各方技術(shù)資源，形成合力，用創(chuàng)新技術(shù)成果將深中通道建設(shè)成為世界一流的可持續(xù)跨海通道，打造成為跨海集群的品質(zhì)工程、綠色工程和珠江口百年門戶工程。

6.1 課題設(shè)置及主要研究內(nèi)容

見表2。

表2(續(xù))

項目總體技術(shù)路線如圖8所示。

6.2 預(yù)期的主要創(chuàng)新點

1)突破特長超寬鋼殼混凝土沉管隧道設(shè)計理論，提出設(shè)計計算方法及關(guān)鍵構(gòu)造； 研發(fā)高體積穩(wěn)定性鋼殼自密實混凝土配制技術(shù)及施工工藝； 研發(fā)特長超寬混凝土沉管長距離浮運沉放一體船，填補國內(nèi)外空白； 提出海中深層水泥攪拌樁加固設(shè)計理論、工藝及質(zhì)量控制技術(shù)，豐富我國海底沉管隧道地基處理類型; 研制超寬鋼殼混凝土沉管隧道最終接頭關(guān)鍵技術(shù)； 建立不良地質(zhì)條件下海底超大變寬沉管隧道病害演化理論； 揭示隧道病害誘發(fā)機制與破壞模式，形成隧道病害分級標(biāo)準(zhǔn)及評價體系； 研發(fā)海底沉管隧道全壽命周期的主動防控技術(shù)。

2)揭示火災(zāi)高溫時鋼殼沉管結(jié)構(gòu)耐火性能，形成海底鋼殼沉管隧道結(jié)構(gòu)防火抗災(zāi)集成技術(shù)；基于多因素耦合作用下火災(zāi)排煙規(guī)律和應(yīng)急疏散特性，建立飽和交通下超大斷面沉管隧道排煙與應(yīng)急救援技術(shù)體系；研究飽和交通下海底互通式隧道交通流模式，研發(fā)VR綜合仿真平臺，建立海底互通式隧道態(tài)勢研判及智能管控技術(shù)體系。

3)建立華南沿海地區(qū)臺風(fēng)風(fēng)場模型和強臺風(fēng)區(qū)離岸海中懸索橋風(fēng)荷載設(shè)計作用標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)超大跨懸索橋施工全過程抗風(fēng)安全性能實用控制技術(shù)，建立基于抗風(fēng)安全性能的整體鋼箱梁懸索橋極限跨徑預(yù)測模型；建立考慮新填筑島體變形影響的海中超大型重力式錨碇基礎(chǔ)設(shè)計方法，研發(fā)厚覆蓋層、起伏基巖下海中超大型錨碇基礎(chǔ)施工工藝及控制技術(shù)；建立多災(zāi)害作用下跨海超大跨橋梁結(jié)構(gòu)體系設(shè)計的主要目標(biāo)參數(shù)，提出多災(zāi)害作用下超大跨纜索承重橋梁適宜多功能組合結(jié)構(gòu)體系及設(shè)計方法，研發(fā)大跨徑纜索承重橋梁結(jié)構(gòu)體系實現(xiàn)關(guān)鍵裝置；提出跨航道橋梁船舶撞擊模式和災(zāi)情演變規(guī)律，建立橋梁跨航道多層次船撞安全預(yù)警數(shù)學(xué)模型和動態(tài)安全評價機制，構(gòu)建跨海航道橋梁防撞智能安全預(yù)警系統(tǒng)及防護系統(tǒng)。

圖8 項目總體技術(shù)路線圖[14-15]

4)建立基于可靠度理論的混凝土結(jié)構(gòu)全生命耐久性設(shè)計方法，提出海工混凝土裂縫控制及耐久性保障關(guān)鍵技術(shù)；提出海洋環(huán)境下超寬鋼殼混凝土沉管隧道耐久性保障技術(shù)，研發(fā)迎水面“預(yù)留腐蝕厚度+重涂裝+外置犧牲陽極塊”的三重鋼殼防腐技術(shù)；研制具有良好防腐性能的φ6 mm大直徑超高強度主纜鋼絲索股；建立“隧-島-橋-地下互通”跨海集群工程建養(yǎng)一體化監(jiān)測養(yǎng)護綜合管理系統(tǒng)。

5)研發(fā)鋼殼智能制造“四線一系統(tǒng)”及鋼箱梁組焊一體、全熔透技術(shù)；基于BIM、智能傳感和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，研發(fā)鋼殼沉管自密實混凝土及預(yù)制梁混凝土智能澆筑技術(shù)；研發(fā)鋼殼混凝土沉管隧道脫空智能檢測技術(shù)和厚鋼板下混凝土脫空定量檢測儀器；建設(shè)基于BIM+移動互聯(lián)網(wǎng)的智慧工地。

6)提出風(fēng)化巖深基坑滲流控制技術(shù)，形成斜向浪作用下島壁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)風(fēng)化巖地基條件下鋼圓筒振沉技術(shù)，建立人工島對濱海橋梁影響與變形控制技術(shù)。

項目將以“基礎(chǔ)理論研究、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、系統(tǒng)平臺構(gòu)建、工程應(yīng)用示范”為主線進行鏈條式設(shè)計。預(yù)期研究成果包括： 理論/方法/模型、核心技術(shù)、軟件系統(tǒng)、平臺及設(shè)備裝置、應(yīng)用示范、指標(biāo)類成果、人才培養(yǎng)。

7 結(jié)語

本文在分析深中通道工程建設(shè)挑戰(zhàn)的基礎(chǔ)上，對深中通道面臨的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題進行了系統(tǒng)凝練分析，提出了科技創(chuàng)新實施方案，為工程順利建設(shè)提供了堅實基礎(chǔ)，也為同類工程提供了參考。