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日前，地處粵港澳大灣區(qū)核心區(qū)域的超級工程——深中通道正在加緊建設(shè)，為6月具備通車條件做最后沖刺。深中通道是集“橋、島、隧、水下互通”為一體、當(dāng)前世界上綜合建設(shè)難度最高的跨海集群工程。作為深中通道海底隧道工程重要參建方之一，建筑央企中交四航局所屬中交四航工程研究院有限公司（簡稱中交四航研究院）承擔(dān)起鋼殼沉管混凝土的研制工作。

深中通道海底隧道是國內(nèi)首座采用鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)建造的海底隧道。由于深中通道管節(jié)結(jié)構(gòu)尺寸更大、內(nèi)部構(gòu)造和施工工藝更復(fù)雜、對混凝土的穩(wěn)健性要求更高，盡管有國家沉管隧道也采用鋼殼混凝土沉管建造，但可借鑒性不強(qiáng)。

“面對困難挑戰(zhàn)，中交四航研究院自2015年開始，歷時4年艱辛探索，經(jīng)歷了縮尺模型、浮態(tài)澆筑、足尺模型和模擬澆筑等系列試驗，在2019年終于配制出鋼殼沉管澆筑工藝的自密實混凝土‘超級配方’，有力保障了深中通道鋼殼混凝土沉管的順利澆筑，為深中通道如期通車打下堅實基礎(chǔ)?！敝薪凰暮窖芯吭航ú乃偣む嚧毫纸榻B說。

“深中通道每節(jié)鋼殼混凝土標(biāo)準(zhǔn)沉管，內(nèi)部被分成了2255個倉格，每個小格子之間都是不連通的。為了加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性，我們要在每個倉格內(nèi)灌注一種高流動性的混凝土，這種混凝土就是自密實混凝土。”中交四航研究院建材所副總工于方介紹說，“將混凝土配制成這種高流動性的流體，甚至達(dá)到可以像水一樣在任意容器中進(jìn)行良好的填充絕非易事?！?/p>

中交四航研究院建材所團(tuán)隊成員在項目前期開展了大量的自密實混凝土室內(nèi)試驗，經(jīng)過了100余次的試驗，才制備出工作性能良好的自密實混凝土。室內(nèi)實驗成功只是第一步，接著，中交四航研究院科研團(tuán)隊在江門新會預(yù)制場開始了深中通道自密實混凝土沉管海上足尺模型澆筑試驗，以真正檢驗自密實混凝土性能。

與傳統(tǒng)的混凝土沉管澆筑方式不同，深中通道鋼殼沉管是采用超長混凝土地泵設(shè)備進(jìn)行混凝土澆筑，即將混凝土通過一根根200m長的管子壓入到一個個倉格內(nèi)部。在此過程中，進(jìn)入管子前和從管子泵出后的性能都要滿足自流平的性能。然后，建材所團(tuán)隊在測試過程中發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的控制變量法已經(jīng)不適用，迫切需要提出一種新型的分析方法，才能建立比較準(zhǔn)確的性能預(yù)測模型。為此，在E1-E4沉管施工過程中，于方帶領(lǐng)團(tuán)隊收集了上百個批次水泥、粉煤灰、礦渣粉等原材料的性能指標(biāo)，以及2000余組自密實混凝土泵送前后的性能測試數(shù)據(jù)，歷時大半年的時間，推翻了20余個方案，最終找到了一種合適的分析方法，量化了各種原材料的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)與混凝土性能的相關(guān)性，實現(xiàn)對混凝土原材料和混凝土工作性能質(zhì)量動態(tài)控制。同時建立了泵送前后自密實混凝土性能的預(yù)測模型，提出了一套自密實混凝土穩(wěn)健性控制的技術(shù)指標(biāo)，形成了《深中通道鋼殼沉管自密實混凝土配制及施工關(guān)鍵技術(shù)指南》，指導(dǎo)鋼殼沉管順利澆筑。

于方介紹說，“在自密實混凝土方面的研究，相關(guān)成果被納入《水運工程自密實混凝土技術(shù)規(guī)范》《鋼殼沉管自密實混凝土質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范》等規(guī)范中，為今后我國鋼殼沉管隧道提供技術(shù)指導(dǎo)?！?/p>

“自深中通道建設(shè)以來，中交四航研究院建材團(tuán)隊便深耕其中，從設(shè)計、施工、質(zhì)量控制等方面開展了大量的研究，研究成果全面納入工程設(shè)計和施工中，為工程建設(shè)提供了重要的技術(shù)支撐，體現(xiàn)中交四航研究院科研團(tuán)隊的實力?！鄙钪型ǖ拦芾碇行闹魅?、總工程師宋神友表示。