下穿“地质博物馆”施工难度世界罕见

  珠三角水资源配置工程B3标项目下穿狮子洋输水隧洞工作井。

  从南沙大桥东莞一侧进入工作井,走进位于狮子洋海底近60米的粤水电珠三角水资源配置工程B3标项目建设现场,宽约8米的隧洞内,多台套钢筋台车、针梁钢模台车机器轰鸣,工人们正围绕着各种设备繁忙作业。

“下穿狮子洋输水隧洞继年初实现顺利贯通后,又于近日经过整整12小时的紧密施工,顺利完成了珠三角水资源配置工程全线首仓无粘结预应力混凝土浇筑,工程建设正在加速。”B3标项目负责人伍玉龙表示,这代表着整个工程正式转序进入预应力混凝土内衬施工的阶段。

根据最新进展,目前珠三角水资源配置工程隧洞掘进已完成近九成,预计于下半年实现全线贯通,同时全面转入内衬结构施工,力争明年底建成通水。

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  逐个突破解决施工难点 目标明年年底建成通水

  作为国家重大水利工程、粤港澳大湾区重要民生项目,珠三角水资源配置工程西起佛山顺德鲤鱼洲,东至深圳公明水库,输水线路全长113.1公里,以深层管道输水方式穿越珠三角核心城市群,是目前广东史上投资规模最大、输水线路最长、受水区域最广的水利工程。

  “珠三角素有‘地质博物馆’之称,尤其是在珠江口狮子洋区域,水文、地质条件异常复杂。”伍玉龙介绍,其所在的珠三角水资源配置工程B3标项目采用深埋盾构的方式,在平均纵深40米至60米的地下空间横跨狮子洋,是该工程唯一一个下穿狮子洋的施工区间,沿线有多条狮子洋断裂带,面临线路埋深大、围岩透水强、海底换刀难等多重挑战,施工难度在国内乃至世界水利行业都十分罕见。

  据了解,下穿狮子洋输水隧洞总长3.183km,全线采用高压输水盾构隧洞设计,隧洞管道采用厚度为55cm的无粘结预应力混凝土衬砌结构,内部由8根15.2毫米的无粘结预应力钢绞线双层双圈布置,间隔仅50cm,设计最大内水压力1.3MPa,其技术工艺难度系数极高,如此长距离、大规模的应用在国内水利行业尚属首次。因此,首仓预应力混凝土的成功浇筑,对该工程意义重大。

  “我们最重要的任务,就是克服一切工艺、技术难题,让输水管道可以承受得住巨大的内水压力。”伍玉龙表示,在上述工艺结构下,钢筋、钢绞线数量密集,安装精度要求高,安装穿索的难度很大。同时,混凝土浇筑的难度也大大提高,一方面需要克服约60米深的深竖井及最长约3.4公里长的高难度运输难题,另一方面要在复杂的施工环境下保证混凝土浇筑的密实度质量,实现大直径输水隧洞衬砌结构、全圆一次性浇筑成型,对施工质量要求极高。

  为此,项目建设团队联合业主、监理、设计等参建单位各方及相关科研单位专家,精心组织,统筹协调,先后召开10余次专题研讨会,并组织实施场外1:1原型试验、钢绞线实地穿束拉伸、搅拌运输及气动振动等各类型工艺试验,全方位模拟隧洞各施工工序,充分展现施工过程中的难点痛点,最终实现逐个突破解决。

  目前,首仓无粘结预应力混凝土浇筑的成功,为珠三角水资源配置工程进一步推进提供了宝贵的经验。接下来,具备施工条件的相关标段将陆续开展预应力混凝土内衬施工,加速工程建设,目标直指明年底建成通水。

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  跨流域调水工程加速推进 重塑广东水资源配置格局

  广东地理气候条件特殊,虽然雨量丰沛,但水资源时空分布不均,水资源配置能力不足,已成为制约我省高质量发展的瓶颈,重塑水资源时空分布格局刻不容缓。

  公开资料显示,作为支撑珠三角经济社会发展的重要水源,东江以其不足全省18%的水资源总量,支撑起28%人口的用水和48%的生产总值,目前水资源开发利用率已逼近国际公认的40%警戒线,而西江水资源利用率却相对较低。珠三角城市群水资源与生产力布局不匹配、不平衡问题凸显。

  珠三角水资源配置工程的建设,就是为了从根本上解决这一不匹配、不平衡问题,缓解大湾区水资源供需矛盾。

  据了解,为了最大限度节约土地,该工程全线大多采用地下深埋盾构方式,在纵深40米至60米的地下空间建造,为大湾区发展预留了宝贵的土地资源和浅层地下空间,可以说是一条看不见的“湾区巨龙”,挺起大湾区水资源配置的“脊梁”。

  同时,记者从省水利厅了解到,随着珠三角水资源配置工程等诸多重大水利工程的加速推进,近年已成为我省水利建设史上同步推进项目最多、投资最大的时期。

  根据今年初发布的《中共广东省委 广东省人民政府关于推进水利高质量发展的意见》,我省目前正在聚力实施“851”水利高质量发展蓝图,构建“五纵五横”水资源配置骨干网,即以东江、西江、北江、韩江、鉴江干流为“纵”,以正在建设或规划建设中的珠三角水资源配置工程、环北部湾广东水资源配置工程、粤东水资源优化配置工程、珠中江供水一体化工程及已建成的东深供水工程为“横”,构建覆盖全省16个地级以上市、受益人口超7600万人的水网主骨架和大动脉,着力破解水资源时空分布不均难题。

  为推动“851”水利高质量发展蓝图落地见效,我省目前共谋划了总投资达8000亿元以上的重大水利项目,其中“十四五”期间将完成水利投资超4000亿元。2021年,我省完成水利投资725亿元,居全国首位。今年计划完成投资将达800亿元以上。

  一座座大坝拔地而起,一道道堤防加高培厚,一条条跨区域输水渠道穿山越岭。可以预见,广东区域经济、人口重心和水资源重心的“错配”现象,将随着广东“大手笔”的水利工程加速建设得到明显改善。

  工程背景和意义

◎作为支撑珠三角经济社会发展的重要水源——东江,以不足全省18%的水资源总量,支撑着28%人口的用水和48%的生产总值,目前水资源开发利用率已达38.3%,逼近国际公认的40%的警戒线。

为解决珠三角水资源供需矛盾,全面保障粤港澳大湾区供水安全,党中央、国务院决定兴建珠江三角洲水资源配置工程。该工程建成后,将覆盖超5000万受益人口,支撑超9万亿生产总值,约占粤港澳大湾区人口及GDP的80%。

◎一是解决广州、深圳、东莞等地生产生活缺水问题;

二是解决珠三角东部区域供水水源单一问题,并为香港、广州番禺、佛山顺德等地提供应急备用水源;

三是解决挤占东江流域生态用水问题;

四是为粤港澳大湾区可持续高质量发展提供战略支撑。

  工程线路

  按照规划,珠江三角洲水资源配置工程从广东省内西江水系取水,向珠江三角洲东部地区供水。

具体线路是从位于广东省佛山市顺德区的西江干流鲤鱼洲(又称“龟洲”)取水,输水线路经鲤鱼洲、高-新-沙、罗田三级泵站加压,输水至广州南沙规划高-新-沙水库(新建)、东莞松木山水库、深圳罗田水库和公明水库。

  建设历程

2017年10月

国家172项重大水利工程珠江三角洲水资源配置试验段项目开工建设。

2018年5月

生态环境部正式批复珠江三角洲水资源配置工程环境影响报告书。

2018年6月

珠江三角洲水资源配置工程试验段项目首台盾构机在广东深圳顺利始发。

2019年

珠江三角洲水资源配置工程初步设计获水利部批复。

2020年

珠江三角洲水资源配置工程首台盾构机“粤海1号”在佛山顺德鲤鱼洲交通隧洞正式始发,标志着这项国家重大水利工程、粤港澳大湾区标志性项目正式进入盾构施工阶段。

2021年

珠三角水资源配置工程A2标项目交通隧洞顺利贯通。

2021年

珠三角水资源配置工程多个施工难点隧洞实现贯通,工程建设速度也全面提升。

  采写:南方日报记者 李赫 通讯员 杨明诺 摄影:南方日报记者 石磊