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一桥飞架伶仃洋,从此天堑变通途.10月24日,历经十余年研究论证与施工建设之后,我国又一项世界级工程——港珠澳大桥正式建成通车.它是世界总体跨度最长、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的跨海大桥,也是公路建设史上技术最复杂、施工难度最高、工程规模最庞大的桥梁,创造了一系列“世界之最”,可谓名副其实的超级工程.
中国制造支起世界之最
全长55公里,世界总体跨度最长的跨海大桥；海底隧道长5.6公里,世界上最长的海底公路沉管隧道；海底隧道最深海平面下46米,世界上埋进海床最深的沉管隧道；对接海底隧道的每个沉管重约8万吨,世界最重的沉管；世界首创的深插式钢圆筒快速成岛技术.此外,大桥还囊括了世界首创主动止水的沉管隧道最终接头、世界首创桥—岛—隧集群方案、世界最大尺寸高阻尼橡胶隔震支座、世界最大难度深水无人对接的沉管隧道等多项世界之最.
作为世界最大的钢结构桥梁,大桥仅主梁钢板用量就高达42万吨.这相当于10座鸟巢或60座埃菲尔铁塔的重量.大桥的钢桥面铺装面积达到50万平方米,也创造了世界纪录.更让人惊叹的是这座大桥全部采用了“搭积木”的方式来建造.港珠澳大桥的所有构件,无论大小,包括上千吨重的桥墩、桥身和100多米高的桥塔,都是在岸上工厂整件制造,然后运至海上,像“搭积木”一样拼装在一起,实现了精密制造、精密安装.
“我们采用了当前世界上最好的高性能环氧钢筋、不锈钢筋、高性能海工混凝土、合理的结构、工厂化制造等,集目前国内国际最好的耐久性技术,来保证港珠澳大桥达到120年的使用标准,这在中国也是绝无仅有的.”港珠澳大桥总设计师孟凡超自豪不已.
冠绝全球的跨度是如何做到的？
港珠澳大桥名虽为“桥”,实际却是一项集桥、岛、隧为一体的庞大工程.为保证伶仃洋水域30万吨级通航能力,需在海中筑起两座人工岛,两座岛间以长达6.7公里的隧道连接.沉管隧道内,车辆可畅行无阻；隧道上方,30万吨油轮可满载通航.
2009年12月,港珠澳大桥正式开工.此后近9年时间,面对诸多世界级技术挑战,建设者们先后解决了海中快速成岛、隧道基础处理与沉降控制、隧道管节沉放对接等诸多难题.在海中建设人工岛,传统办法是抛石填海、围堤筑岛,然而这一办法在港珠澳大桥却不适用——一来工期长,二来会对海域环境造成严重影响.
老路走不通,那就闯出一条新路来！中国交建总工程师林鸣提出前无古人的方案——“超大直径钢圆筒围成人工岛”：先在工厂里预制出高50米、重500多吨的巨型钢圆筒,然后运至海上,用大型机械将其“钉”进海底,形成人工岛围护结构.
2011年5月15日,起重船吊着振沉系统和第一根钢圆筒,精准定位,完成入泥自沉.一根、两根、三根……几个月后,120个钢圆筒如定海神针般直插海底,东、西两座人工岛“拔海而起”.
2013年5月2日,历经96小时搬运、施工,首节沉管与人工岛上的管节对接完毕.整整4年之后,最终接头沉放完毕,对接精度达毫米级,又创下一项世界之最.
在桥梁工程环节,通航孔桥钢塔制造突破传统工艺模式,开发了适应不同焊接工况的自动化焊接设备,实现了“装配、无损吊装、无损翻身”.主体工程22.9公里的桥梁,桥面铺装规模达70万平方米,其中50万平方米为钢桥面,是目前世界规模最大的单体钢桥面铺装工程.项目人员创新了铺装方案,创建了世界一流的集料生产线,大大提高了施工效率.此外,参建单位相继研发出深水碎石整平船、80米深度挤密砂桩、4000吨超大型龙门吊等一大批具有自主知识产权的新装备.
超级工程铸就中国品质
港珠澳大桥管理局局长朱永灵告诉记者,大桥项目涉及水文泥沙、地形地质、白海豚、防洪、防台风和满足通航、海事、航空限高等复杂建设难题,但在启动之初,各方就树立下宏伟目标.为实现这一目标,他们在设计、施工、管理、发展等方面提出并践行了一系列先进的理念.
120年！为满足港珠澳大桥对设计寿命的要求,项目人员将全寿命周期规划的理念贯穿始终：采用世界桥梁建筑史上最高的建设标准,建成后能抗8级地震、16级台风；技术标准遵循“就高不就低”的原则,全球采购世界顶级材料；为应对高温、高湿和高盐环境,在防水、防锈、防腐等工序上极为考究……
面对环境保护、安全风险、海上通航以及紧张工期的重重压力,建设者们将海上通道项目分解为大型化构件,在陆地工厂批量生产好后,再利用大型设备进行海上运输、安装,整个工程就像搭积木一样,成为工程建设史上一次有意义的尝试.
大桥建设会否影响海洋生态,影响中华白海豚生存？项目启动之初,一些人提出了疑问.事实胜于雄辩.如今,伶仃洋的白海豚种群数量从1000多头增加到了2000多头,实现了海洋环境零污染和中华白海豚零伤亡的目标.这背后,是一系列暖心的付出——项目可研阶段,开展环境影响评价、海域使用论证、中华白海豚保护等专题研究；施工过程中,尽量避免在每年4—8月白海豚繁殖高峰期进行疏浚、开挖,避免集中、高强度施工；未来营运期,核心区污水还将实现零排放.
岛隧工程,全球首创
岛隧工程,是港珠澳大桥建设的难中之难.从上空俯瞰港珠澳大桥,巨龙在离岸20多公里处倏忽隐没,再在6公里外腾空而起,连接两端的小岛状似蚝贝,工作人员都亲切地称其为“贝壳岛”.
贝壳岛不简单.在外海“无中生有”造出两座面积10万平方米的小岛,且当年开工、当年成岛,创造了世界纪录.首创了外海深插超大直径钢圆筒快速筑岛技术,仅用了221天就完成两岛筑岛,缩短工期超过2年,还实现了绿色施工.如果采用传统的抛石填海、围堤筑岛技术,工期长达3年,会对周边环境及航道产生极大影响.
科研人员设计了多个方案,最后探索出外海快速筑岛技术,即采用120个巨型钢圆筒直接固定在海床上插入海底,再在中间填土形成人工岛.“每个圆筒直径有22米,大概和篮球场一般大；最高达51米,相当于18层楼高；重达550吨,与一架A380‘空中客车’相当.”海底沉管隧道,同样也是庞然大物.5.6公里的沉管隧道由33个巨型混凝土管节组成,每个管节长180米、宽38米、高11.4米,重量达8万吨.
“要让这些管节在海底软基环境下对接安放,难度堪比航天器交会对接,需要精准的遥控、测绘、超算等一系列技术支撑.”沉管隧道设计与施工关键技术课题研究负责人徐国平介绍,在水下近50米建设深埋沉管隧道,在国际上也被视为“技术禁区”.港珠澳大桥的岛隧工程是世界首例深埋沉管.“传统沉管隧道都是‘浅埋’,但港珠澳大桥的沉管顶部荷载超过传统沉管的5倍,如果按照国外经验,采用节段式管节（柔性）,有可能出现接头抗力不足、接头漏水等风险.”徐国平说,技术人员最终从理论上揭示了深埋沉管结构体系受力及变形机理,创新提出“半刚性”沉管新结构.这一方案与国外专家提出的“深埋浅做”方案相比,节省了工期.
“沉管隧道建成后,会不会渗水是成败的关键.因为33个管节之间有大接头,每个管节又有7个小接头.地基的不均匀沉降、剪力键的结构、止水材料的性能以及地震等因素,都有可能导致隧道漏水.”徐国平说,为了攻克这些难题,他们与多个单位合作攻关,就连制作止水带的材料也用了两年多时间自主研发.“国外类似沉管接头的正常漏水率是5%—10%,半刚性结构改善了沉管结构的防水性能,港珠澳大桥沉管隧道首次做到了无一处漏水.”
“中国力量”铸就海上长城
2018年9月16日,台风“山竹”正面直击珠三角.港珠澳大桥上,实测风速最高超过每秒55米.强台风过后,港珠澳大桥安然无恙：大桥主体结构、岛上房建及收费站结构、交通工程附属设施均未受损,人工岛上建筑的窗户玻璃没有一扇破裂.2017年以来,这个“世纪工程”先后经历过三次强台风考验,在极端天气面前展现了“钢筋铁骨”.港珠澳大桥管理局局长朱永灵说,台风如同一次次“超大规模的全尺模型风洞试验”,充分验证了港珠澳大桥代表的中国桥梁建设的高超技艺和雄厚实力.
作为中国交通建设史上“技术最复杂”的跨海桥隧工程,港珠澳大桥设计使用年限首次采用120年的标准.在国家科技支撑计划引领下,中国科研人员攻克了大量技术难题,创造性地提出“港珠澳模型”等一整套具有中国特色、世界水平的海洋防腐抗震技术措施,最终保障了这一指标的达成.
截至通车前夕,港珠澳大桥科研团队共完成项目创新工法31项、创新软件13项、创新装备31项、创新产品3项,申请专利454项.和其他跨海大桥不同,港珠澳大桥是像“搭积木”一样拼装出来的.大型化、工厂化、标准化、装配化的建设理念背后,是中国装备制造业跨越式发展提供的强大支撑.去年5月2日,经过10余小时吊装,重约6000吨的海底隧道最终接头像“楔子”一样,将数公里长的海底隧道连为一体,创下新的世界纪录.港珠澳大桥不愧是“中国制造”的一张亮丽名片.（摘自10月25日《人民日报》、《光明日报》）
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参考文献：
1、 出席开通仪式并宣布港珠澳大桥正式开通 一桥连三地,天堑变通途 港珠澳大桥开通仪式23日上午在广东省珠海市举行 总书记、国家主席、军委主席出席仪式,宣布大桥正式开通并巡览大桥,代表党向参与大桥设计、建设、管理的广大人员表示衷心的感谢、致以诚.
2、 1200亿元！建港珠澳大桥的钱从何而来？ 港珠澳大桥深调研秋天和煦的阳光铺撒在伶仃洋上,港珠澳大桥傲然屹立 前不久,这一粤港澳大湾区“超级工程”正式通车 作为“一国两制”制度下第一个涉及内地及港.
3、 港珠澳大桥建设中的科技智慧 港珠澳大桥拥有专利400项之多,涵盖了当今世界多项尖端科技,体现在建设的每一个细节上,是当今世界最具挑战性的工程之一 港珠澳大桥从设计到建设前后历时14年,这背后有着什么样的科技支撑呢让我们一起来看看.
4、 天开海岳：走近港珠澳大桥 很多小事,比如大家每天都要重复的动作,戴安全帽、戴安全护具、不能够随手往大海里面扔东西,…………,都要打分,定岗定编地派人死盯,绝对不会对任何人哪怕是再大的领导网开一面 拍没拍过桌子火星撞地球啊！英雄.
5、 港珠澳大桥 2018 年投入使用所在地中国主要荣誉世界最长跨海大桥、世界最长沉管海底隧道总设计师孟凡超港珠澳大桥,这座连接香港、珠海和澳门的跨海大桥全长55 公里,是中国建设史上里程最长、投资最多、施工难度最大的.
6、 国之重器！港珠澳大桥通行开创湾区新局面 秋分寒露至,霜降紅葉染 送別金秋10 月,進入11 月,相續迎來萬聖節、追思節,及冬至日 踩著時令的節拍蹣跚而行,感受落葉翩躚飛舞,感受清風飄逸,感受生命鏡像中的時時刻刻 金秋的陽光溫馨恬靜,藍天白雲.