跨越伶仃洋 创新铸通途
7月8日，2025年度国家科学技术奖揭晓。继2024年获得广东省科技进步奖特等奖后，“深中通道钢壳混凝土沉管隧道建设关键技术、装备及应用”项目再获国家科技进步奖一等奖。本次共颁发国家科技进步奖一等奖13项。
深中通道是国家重大工程、粤港澳大湾区核心交通枢纽，东起深圳机场互通，西至中山马鞍岛，并通过万顷沙互通北接南沙，全长24公里，横跨珠江口伶仃洋海域，集“桥、岛、隧、水下互通”于一体，是当前世界上综合建设难度最高的跨海集群工程之一。其中，海底隧道全长6845米（沉管段长5035米），为目前世界最长、最宽的海底钢壳混凝土沉管隧道。
深中通道全景图。粤交集宣供图，下同2024年6月30日，深中通道正式通车，将深圳至中山的通行时间由两小时缩短至半小时以内。
从零起步，突破设计与理论空白
综合考虑航运、航空、公路及安全、经济、环保等要求，深中通道采用“东隧西桥”方案，在深圳侧与海中分别设置东、西人工岛，两岛之间修建海底隧道。沉管段由32个管节与1个最终接头组成，最大埋深约40米。
面对“超宽、变宽、深埋、大回淤”等严苛建设条件，传统钢筋混凝土沉管结构难以满足抗裂、防渗及施工质量控制要求。项目建设团队大胆创新，提出承载能力强、零渗漏、适合工业化制造的钢壳混凝土组合沉管隧道新结构。
APE600型液压振动锤十二锤联动振沉钢圆筒（28m直径）。作为国内率先提出该方案的工程师，深中通道总工程师宋神友回忆：“钢壳混凝土沉管隧道在国内尚属首次应用，国际上亦无大规模先例，国内技术积累几乎为零，全产业链处于空白状态。”
历经四年攻关，团队联合国内多家设计施工央企及科研机构，开展千余组试验，系统研究钢壳混凝土组合结构的受力机理、设计方法与构造措施，并通过足尺试验反复验证，最终揭示超宽钢壳混凝土沉管的受力特性，研发超宽隔舱式钢壳混凝土组合新结构，首创“纵横向隔板+栓钉+T形肋连接件”的新型钢壳-混凝土高效界面连接系统，建立完整设计理论，提出钢壳百年耐久性保障体系，填补国际技术空白，引领组合结构领域发展。
装备革新，智能制造铸就毫米级精度
理论突破之后，实施难度接踵而至。宋神友介绍，每节标准管节长165米、宽46米、高10.6米，用钢量约1.1万吨，内含2255个隔舱，需填充2.9万立方米自密实混凝土（相当于灌满12个标准游泳池），排水量达8万吨，接近一艘中型航母。若采用传统人工作业，质量与效率均无法满足工程要求。
世界首艘自升式隧道基础碎石铺设整平船。建设团队以智能制造破题，在国内率先建成大型钢结构智能制造“四线一系统”，实现巨型钢壳智能焊接与涂装，制造精度由厘米级提升至毫米级。同时，经三年多平行研究，成功研发出高稳健自流平自密实混凝土及智能浇筑机器人系统，机器人可自动行走、寻孔并控制浇筑速度，单个管节预制周期缩短至29天。
“自密实混凝土一次填充密实度合格率超过99.95%，工效为国际同类水平的十余倍；首创的‘中子法+冲击影像法’检测装备为管节质量提供可靠保障；200台联动的16万吨移运台车，可在3小时内将8万吨管节陆上移动200米。这些技术均处于国际领先地位。”宋神友说。
管节制造完成后，还需运至50公里外的隧址并实现水下精准对接，挑战巨大。团队研发了世界首艘沉管浮运安装一体船及深水智能化安装控制平台。该船是目前安装能力最强、沉放精度最高、作业效率最优、性能最先进的专业沉管施工船舶，相比传统方式大幅减少航道疏浚量，更加环保经济。
世界首制沉管管节浮运安装一体船。自2020年6月完成首节沉管安装，至2023年6月海底隧道合龙，历时三年。
“建设期间，项目团队实现连续7节、累计17节沉管近乎零偏差的毫米级安装，将国际同类工程厘米级对接标准提升至中国毫米级，系统革新了世界沉管隧道建造工艺。”深中通道项目建设指挥长陈伟乐说。
智慧运维，护航百年运营与湾区融合
隧道深埋海底40米，面临着海水腐蚀、火灾风险等诸多挑战，如何保证它安全运营百年？陈伟乐介绍，团队在钢壳防腐方面，除预留额外腐蚀厚度、喷涂多层玻璃鳞片漆外，还专门研制新型牺牲阳极，极大提升了整个结构在海水中的抗腐蚀能力。
广东交通集团深中通道管理中心主任范传斌表示，自2024年6月30日通车以来，运维团队始终贯彻“管好用好深中通道，确保安全、顺畅、舒适、智慧运行”的要求，聚焦智慧管养，持续强化结构安全监测、应急管理、机电设备运维及保畅系统智能化水平。目前，智能监测系统显示工程设施状况良好。下一步，将结合人工智能大模型等数字化手段，进一步提升系统监测预警能力。
世界首制阵列式智能冲击映像法装备。隧道内部署多种传感器，可主动快速识别事故。如遇火灾，可在路网调度中心远程一键启动高压细水雾及泡沫水喷雾灭火系统，并同步向消防、交警报警。异常事件监测系统可实时感知停车、抛物等行为并自动预警，通知路政人员及时处置。此外，设备在线检测系统、轨道智能巡检机器人及机电工程师定期开展隧道检查与防火监测，确保隐患早发现、早处理。
作为粤港澳大湾区核心交通枢纽，深中通道车流量快速增长，2026年五一假期最高日车流达19.07万车次。通道在改写交通格局的同时，正重塑区域经济版图，为粤港澳大湾区城市群融合发展注入持续动力。
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