從構想到通車 歷經40年跨海夢圓

對于港珠澳大橋這一世紀工程,21世紀經濟報道首席記者趙憶寧長期追蹤并完成了三個大型專題報道。2014年11月10日,以《建設中的港珠澳大橋:一道綿延56公里的難題》為題,集中報道了大橋前期工程施工中所遇到的技術與工程難題與挑戰;2016年7月13日,又以《港珠澳大橋:綿延56公里的創新》為題,報道了建設者如何克服挑戰以及如何進行技術創新。2018年上半年,21世紀經濟報道再度推出港珠澳大橋的第三個專題《港珠澳大橋:40年天塹變通途(上、下)》,溯源這座跨海大橋將近40年的歷史,并實地采訪、詳細記述了最終接頭“重新對接”的38小時。而今港珠澳大橋正式宣布開通,讓我們一同回顧這三組專題報道的精華部分,通過這座連接香港、珠海與澳門的跨海大橋,打開觀察中國巨變的前沿窗口,見證粵港澳大灣區加速的新起點。

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折射粵港澳三地同生共長

從上個世紀80年代初開始,香港愛國人士、投資家胡應湘在中國共產黨“改革開放” 宣言的感召下回到祖籍廣東省,在珠三角投資興建了廣州中國大酒店(合作)、廣深珠高速公路、沙角電廠、虎門大橋、深圳羅湖、皇崗口岸,總投資超過510億元人民幣。1983年,胡應湘首次提出修建跨珠江口連接香港與珠海跨海大橋的構想——《建設內伶仃洋大橋的設想》,目的是“為了縮小內地與香港的收入差距,看到珠江三角地區的發展”。他預見到,中國,尤其是珠三角地區的騰飛,有條件成為影響世界的制造業中心。

1987年底,珠海市委、市政府做出了“打通對外開放通道,建設一座連接珠海與香港的伶仃洋大橋”的重要決策,將修建伶仃洋大橋與加快珠海經濟特區及珠三角區域發展戰略連接在了一起。為了這座跨海大橋的建設,時任中共珠海市委書記的梁廣大帶領珠海市官員遍訪全球眾多國家,實地考察世界著名的跨海大橋,歷時九年的研究、論證、規劃、立項、審批。但最終因種種原因導致修建內伶仃洋大橋被擱置。

香港回歸后,一個新的大橋走線方案開始在粵港澳三地醞釀,原來以珠海政府做主導建橋的態勢發生變化,變為由粵港澳三地政府協商。2003年8月,國務院正式批準三地政府開展港珠澳大橋前期工作,并同意粵、港、澳三地成立“港珠澳大橋前期工作協調小組”。2009年10月28日,國務院正式批準港珠澳大橋工程可行性研究報告,標志著港珠澳大橋前期工作已順利完成,港珠澳大橋正式進入實施階段。

“世紀工程”港珠澳大橋自2009年12月15日舉行開工儀式以來,經過長達8年的施工,終于在2018年10月24日建成并正式通車。從20世紀80年代胡應湘構想內伶仃洋大橋,到20世紀90年代梁廣大牽頭完成伶仃洋大橋的規劃,再到21世紀港珠澳大橋的建成,跨越了整整40年。屹立于南中國海的港珠澳大橋是連接內地和香港、澳門之間的第一座跨海大橋,它的巍巍身姿從一個獨特的視角折射了香港、澳門與深圳、珠海之間的同生共長。

大國工匠力克技術極限

這座號稱世界上最長的大橋,最大的施工難度在于海床下深埋超過20米深度與長達6.7公里的海底隧道。中國工程師超越了任何之前沉管隧道項目都沒有超越過的技術極限,使我國完成了從一個沉管隧道技術的相對小國,到一個國際隧道行業沉管隧道技術領軍國家的華麗轉身。

港珠澳大橋從一開始被稱為一項破紀錄的“世紀工程”,這意味著實現工程鏈條的每個環節都必須迎來挑戰,突破技術極限的未知在鏈條的每一環靜靜地等待著與工程師們的會面。港珠澳大橋工程中最具挑戰性的是沉管隧道工程。曾參與過厄勒海峽沉管隧道和韓國釜山—巨濟的沉管隧道工程的丹麥科威公司資深項目經理穆勒表示:“(港珠澳大橋的沉管隧道工程)是前所未有的,工程難度直逼技術極限。這是一項破世界紀錄的工程。”

“工程難度直逼技術極限”何以見得?首先,5.6公里的港珠澳海底隧道包含33個巨型沉管,它們要被一節節地準確沉入海底近50米深已經挖好的基槽中。每一節沉管有8萬噸,意味著港珠澳大橋的海底隧道相當于放入33個航母重量的沉管。其次,沉管浮運和沉放是港珠澳大橋建設的核心環節,而浮運最大的限制因素是氣象和海流。而一個月僅有兩個短暫的、能滿足這兩個因素疊加形成的作業保障窗口期。而隧道距離非常長,但是工程必須要在短期內完成,施工水深更是將近50米,施工難度十分大。

然而,無論是在世界范圍內尚無深水深槽沉管施工經驗參考的情況下,把E10沉管安裝并精確對接到水深43.5米的海底基槽中;還是借助國家海洋環境預報中心的幫助提高沉管施工臨近期預報的準確率;又或者是借助中國航空工業集團第304研究所在沉管沉放過程中對沉管運動姿態進行監測,中國的工程人員面對應接不暇的挑戰,都交出了屬于自己的完美的答卷,詮釋了經濟與技術的相互促進——經濟與科技優勢促進了中國工程建設邁上一個新的臺階,同時工程的需求也促進了海洋技術以及測量技術的發展。

以技術創新攻堅世界難題

港珠澳大橋島隧工程從某種意義上來說是建筑史上的奇跡:需要試驗及需突破界限的部分占到工程總量的一半;而為應對特殊挑戰實現技術創新,比如深插鋼圓筒、半剛性沉管結構、外海沉管安裝系統、沉管最終接頭等,占工程總量的15%,這在中國工程史上是第一次。最終,港珠澳大橋實現了64項創新技術,為世界沉管隧道工程的發展做出了貢獻。

難題一:滴水不漏的海底隧道

港珠澳大橋隧道共要制造安裝33節沉管,但其所在的地質環境是厚軟土地基,所以沉管基礎剛度協調及不均勻沉降控制非常困難,只要一個環節出問題,漏水將不可避免。為了實現沉降標準達標,中國工程師在40多米深的水下為沉管基床底部鋪上創造一種新的復合地基,使沉管的沉降值大大縮小。他們的沉管預制水準被國際同行評價“絕對是世界一流的”。

難題二:

E15管節“三次回拖兩次安裝”

由于隧道基槽泥沙回淤問題,E15管節曾兩次沉管安裝失敗。然而正是這種“意外”給創新提供了機遇,孕育出泥沙回淤預報的創新。在創新手段的護航下,2015年3月24日,浮運船隊攜E15沉管第三次踏浪出海,經過數輪觀測、調整后,E15沉管在40多米深的海底與E14沉管精準對接。

難題三:創新半剛性沉管結構

人類工程史上,沉管制作只有剛性和柔性兩種方法。但專家們認為無論哪種方案對港珠澳大橋隧道來說都存在一定的問題。因此,設計團隊創造性地推出半剛性這個新的結構概念,從結構上另辟蹊徑為解決深埋沉管找到出路。盡管面對國內外同行專家的質疑,但經過兩年的努力和堅持,“半剛性”僅花費了極小的代價就把沉管深埋的構想變成了現實。

難題四:最終接頭的重新安裝

港珠澳大橋沉管隧道最終接頭的吊裝沉放后得到的貫通測量數據橫向最大偏差達17厘米。在長達7小時籌商最終接頭是否進行第二次精調的糾結中,港珠澳大橋島隧工程總指揮林鳴和他的團隊最終選擇了“重新對接”的方案。工程師用27個多小時逆向操作——重新吊起最終接頭并準備進行第二次沉放,終于使風險化為無形。最終接頭南北橫向偏差只有2.5毫米,比第一次沉放的對接精度提高了66倍。

作為連接香港、珠海和澳門的超大型跨海通道,從研究、設計、施工到最終接近完成,港珠澳大橋歷經幾十年的漫長歲月。在這個過程中,中國的設計者、建設者們承擔著難以想象的壓力,面臨過新設計方案不被理解,外在因素等諸多問題,但最終被一一克服。中國的工程師們以腳踏實地、勇于創新、不斷挑戰自我的精神,讓這一中國的“超級樣板”工程成功落成,飛越伶仃洋兩岸的夢想成真,跨越了無形與有形的界限,天塹變通途。

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