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港珠澳大桥主桥建设进入决战期揭秘世界最长跨海大桥
2016-01-05  中国桥梁网 分享到:

        原标题:港珠澳大桥主桥建设进入决战期揭秘世界最长跨海大桥

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        九洲航道桥桥塔旋转矗立海面,港珠澳大桥初展风姿羊城晚报记者林桂炎何奔摄

        

        中国结“织”到海上

        治国理政新实践·全面深化改革广东篇

        总指挥:刘红兵刘海陵

        策划:林海利许志权蔡惠中

        统筹:曾璇苏碧青

        羊城晚报记者曾璇

        把港珠澳大桥的建设历程,看作是一部浓缩的“中国交通发展”的腾飞史,并不为过。

        她是中国交通史上技术最复杂、建设要求及标准最高的工程之一:

        ——项目横跨三地,是粤港澳三地首次合作建设的超大型跨海交通工程;

        ——处在珠江航运最繁忙区段,并穿越中华白海豚保护区,施工要求、环保要求高;

        ——工程规模大,建设条件复杂、建设标准高、技术覆盖面广、涉及专业多,是集桥梁、隧道和填海造地工程于一体的世界级交通集群项目,其设计和施工难度在世界范围内首屈一指。

        她拥有世界最长的跨海大桥、世界最大的海中桥隧工程、世界最长的海底沉管隧道……她的建设将成为中国交通建设史上一个重要的里程碑项目,将凝结中国工业化发展的最前沿成果,象征着中国由桥梁大国迈向桥梁强国。

        “龙爪”深扎海底,“龙翼”翱翔九天。

        港珠澳大桥主桥建设进入决战阶段。从今天起,羊城晚报同港珠澳大桥管理局合作推出大型系列报道,将为读者入穴“探龙”、驰骋“观龙”、描陌画龙”。

        刚刚过去的2015年,港珠澳大桥主体工程建设精彩纷呈,亮点迭出——

        2月3日,九洲航道桥桥塔旋转矗立在珠海市情侣路对开的海面上;

        3月26日,岛隧工程E15管节历经三次沉放,两次返航,一波三折,终于在海底40米深处实现了与E22管节的精准对接;

        5月3日,青州航道桥“中国结”屹立伶仃洋,港珠澳大桥标志性景观完美呈现;

        5月10日,央视《新闻联播》用3分多钟的时间报道了深海钳工管延安的事迹,港珠澳大桥建设者挑战极限,精益求精,甘做超级工程螺丝钉的精神在全国广为传扬;

        8月9日,港珠澳大桥集众多“世界之最”走上了央视财经《对话》栏目,被誉为“桥梁界的珠穆朗玛峰”;

        8月24日,在江海直达船航道桥施工现场,近3000吨的海豚塔在海上实现空中转身,桥梁工程突破了最难的技术关口;

        9月6日,主体工程22.9公里的桥梁墩台全部安装完毕;

        10月1日上午,央视新闻频道用航拍直播了港珠澳大桥海上施工的恢弘场景,再次震撼国人;

        12月11日,历时五年的国家科技支撑计划“港珠澳大桥跨海集群工程建设关键技术研究与示范”通过了科技部的总验收,参与研究单位包括国内21家企事业单位、8所高等院校,500多名科研人员,形成我国集桥、岛、隧为一体的工程技术最高水平的研究成果;

        12月21日,E24管节成功浮运安装,沉管隧道建设创造了一年安装10节沉管的“中国速度”;

        12月26日,俗称港珠澳大桥“神经中枢”的管理养护中心在珠海封顶。

        扬帆伶仃洋

        九洲航道桥为港珠澳大桥主体工程三大通航孔桥之一,采用双塔单索面钢混组合梁5跨连续斜拉桥,主塔为风帆造型,塔顶标高120米,下塔柱、上塔柱分步安装。上塔柱为国内首次采用整体竖转方式安装。

        白海豚戏水

        江海直达船航道桥“海豚”形钢索塔,恰似一头跃出海面的海豚,是大桥整个工程中最重的钢索塔,长106米、重2800吨,由512个轮子组成的集控组合模块车滚装上船,然后再进行海上吊装。如此的庞然大物整体制造、整体运输、整体吊装在世界上尚属首例。编辑:邬嘉宏

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        海上天路飞跃伶仃

        羊城晚报记者林丹黄钰

        1精卫填海最长最难的桥

        在中国高铁这张国际名片熠熠生辉之前,中国建桥人早已在美国、巴拿马、印尼等国立下了一座座令世人叹服的丰碑。但从港珠澳大桥看出去,美国的旧金山新海湾大桥、巴拿马运河的第三桥、印尼马都拉海湾大桥都只不过是“众山斜而已。

        尽管中国建桥人曾有过建杭州湾大桥这样世界级跨海大桥的经验,但到了伶仃洋,还是感到“天堑难越”。2009年12月15日,时任国家发改委副主任张晓强在港珠澳大桥动工仪式上就说:“港珠澳大桥是世界最长、施工难度最大的跨海大桥。”

        伶仃洋是珠江进入南海的一段喇叭状海口,外人眼中似乎并非深海。但港珠澳大桥是中国已建和在建桥梁中最靠外海的大桥,是真正意义上的跨海大桥。海洋环境给这座大桥带来了一系列的难度:每天4000多艘船只经过伶仃洋,要保证正常通航,假如要是全部建桥,桥塔就要有200米高,桥面离海面80多米。如果全部建隧道,其造价将是建桥的2-3倍;集装箱大型化、货轮大型化趋势,如要保证30万吨或更大的货轮毫无障碍地穿越,简直不可想象;伶仃洋是弱洋流海域,珠江水带来了大量的淤积,大桥阻水率如超过10%,将会改变这里的生态环境;在软基上建人工岛是向海里抛大石还是开挖淤泥?开挖的话,可能要挖800万方……

        港珠澳大桥“120年的设计使用寿命”虽然只是比国内标准的100年多了20年,可在海上建桥与在江面不同,这20年就带来混凝土碳化、钢筋防腐、深海软基处理等一系列耐久性问题。

        解决了这些难题的港珠澳大桥,理所当然成为了举世无双的超级工程。它不是桥,而是一个集群,由大桥、人工岛、海底隧道、连接线等组成,总长55公里,其中桥梁部分还包括通航孔桥和非通航孔桥。

        2攻坚克难科研“组合拳”出击

        上世纪90年代初,珠海曾提出修建伶仃洋大桥连接珠海和香港的设想,按当时的设计方案,最大跨度1400米。中国科学院院士孙钧教授告诉羊城晚报记者:“以当时的技术来说,国内还没有造过1000米跨度的桥梁。”

        随着技术发展,跨度上千米的桥梁在中国的桥梁盛宴上变为一道“家常菜”。然而,港珠澳大桥的难度仍令专家们皱眉,建设者们从一开始就意识到,没有科技支撑,港珠澳大桥是不可能完成的任务。

        几乎是伴随着港珠澳大桥动工的笛声,全国21家企事业单位、8所高等院校超过500名科研人员构成一套系统的“组合拳”,“直击”港珠澳大桥5大科研课题。科研团队在不断合成过程中发挥到了极致,展示了强大功力:目前已获得53项专利授权,编制标准、指南30项,出版专著18部,发表科技论文235篇……

        中国土木工程学会副理事长李永盛教授说,这是工程引导了科研,科研解决了工程难题。去年12月11日,科技部在珠海组织专家对“港珠澳大桥跨海集群工程建设关键技术研究与示范项目”进行总验收,包括4位院士在内的14位专家组成员一致对项目给予了高度评价:科技水平达到国际领先。孙钧院士、王景全院士均认为港珠澳大桥是继三峡工程、南水北调工程后国家又一重大工程项目,“其成就是全面的、系统性的,在世界有重大影响。”

        3巨龙探海沉管海底对接

        若干年前,欧洲有一条跨越厄勒海峡的通道落成,它4公里长的海底隧道也是采用沉管,每节沉管重达5万多吨,欧洲媒体浓墨重彩地宣扬这一不凡的奇迹。而港珠澳大桥每个标准沉管长180米,宽38米,高11米,重达7.6万吨,要用33节沉管通过两端人工岛连缀成一条6.7公里的海底隧道!

        如何建造并在海底丝毫不差地对接这些庞然大物?

        港珠澳大桥是一个超级工程,想象中应是千军万马战犹酣。然而,当羊城晚报的航拍器从高空掠过港珠澳大桥时,大桥上却少见人影。港珠澳大桥主体工程桥梁工程施工图设计负责人孟凡超说,港珠澳大桥所取得的突破不仅是技术上的,更是建桥方式和建桥理念的颠覆。

        过去几十年,无论建多大的桥,都是一种劳动密集型作业,劳动者的主体就是民工,劳动者素质参差不齐,技术水平差异大,而港珠澳大桥的规模、施工环境和技术要求令这一传统模式“手足无措”。海上高空作业,环境复杂程度几倍于陆地,数百上千人挤在工地,安全系数大降。客观上,伶仃洋海面适合施工的气象窗口一天也就5-6小时,如果采用现场浇注而不是预制,根本没法干。

        孟凡超说:“我们必须让那些预制件在工厂里标准化生产,让地盘工变成生产线上某个环节的熟练工,减少现场的作业时间和工作量,有效控制成本、质量和工期,同时也有利于环境保护。否则中国桥梁的寿命、水平永远上不去,永远无法缩小与先进国家的差距。”

        于是,中国建桥人开始建工厂,在珠海桂山建立了沉管预制厂,在山海关和武汉建钢箱梁板单元加工厂,在中山建钢箱梁拼装厂,在东莞建桥墩预制厂……这些巨大的、在工厂里完成的桥梁“零件”源源不断地运到施工现场,搭积木般装配在一起。这就是中国桥梁建设化繁为简的新模式:大型化、工厂化、标准化、装配化。孙钧院士说:“过去,中国是世界桥隧大国,但不是桥隧强国,我们在施工设备、理念和施工先进性上有差距。现在,港珠澳大桥让我们向桥隧强国迈进了坚实的一步。”

        大工程、大标段要用“大零件”、大装备去实现。这些“零件”有多大?像航母般大的隧道沉管已够吓人,最大的预制钢箱梁长152.6米,宽33.1米,重3500余吨;像篱笆一样,一个挨一个、插在海底淤泥中围成人工岛的大钢圆筒,每个高45米,相当十几层楼高,重量近600吨。为了运钢箱梁的模块化运梁车重达3000吨,有968个轮子,只要需要,它还可以无限地拼接下去。还有4000吨大型浮吊、深水碎石整平船、8锤联动钢圆筒振沉系统、80米深度的挤密砂桩船,等等,这些大型装备过去中国没有,现在世界也很少有。

        让桥梁及土木工程专家们惊喜的是,港珠澳大桥收获的不仅是工程本身,它引领的是理论、管理、物流、工艺、装备,乃至环保的提升。孟凡超透露,港珠澳大桥产生了一大批标准和规范,也造就了一大批先进大型装备,现在一些海外工程,人家一看设备就拍板了,“因为你有这金刚钻,证明你能干这磁器活”。

        4腾飞引擎缩短时空之尺

        今天,从高处俯瞰伶仃洋,一条巨龙静卧碧波,它将要把伶仃洋东西两岸的城市群落拉得如此亲近,时空之尺是30分钟车程,而此前需4小时车程。

        陈元龙曾担任《香港与珠江西岸交通运输研究》课题组组长,他当年接受记者采访时说,珠三角早期发展特征是来料加工的外向型经济,主要靠香港的辐射作用带动,如资金、技术、人员等。珠海与深圳的差距就是珠江口东西岸城市之间差距的缩影。

        1988年,东岸深圳、东莞两市GDP总量为120.8亿元,西岸的珠海、江门、中山三市的GDP总量为133.6亿元,高出11%。但到2001年,珠江三角洲东岸深圳、东莞两市GDP总量已达到2533.6亿元,而西岸珠海、江门、中山的GDP总量仅为1345.5亿元,东岸两市的GDP总值已是西岸的1.9倍。

        再以两岸的经济增速来比较,差距更是惊人。1980年至2001年22年间,东岸深圳、东莞两市GDP总量增长了261倍,而西岸珠海、江门、中山三市仅增长了47倍。

        “珠江西岸不加快发展,大珠三角就不会发展。”陈元龙从经济角度分析说:“我们研究了珠三角的交通网络结构,这个结构对经济发展不利。要解决‘喇叭口’状的交通结构,最根本的是要建桥。

        珠江口的陆路交通大桥是建设‘大珠三角’非常重要的一个链条,环状交通的通达度加强了,整个区域内的人流、物流更加快,对香港经济的振兴将产生明显的推动,这座桥具有政治和经济双重意义。”事实上,甚至是整个粤西、中国的大西南都因这条捷径缩短了与香港的距离,从广西合浦当天可抵香港,香港强大金融体系可以更好地与内地迅猛发展的高科技相结合,香港的第三产业在粤西更能长袖轻舒。

        据当年预测,港珠澳大桥的建设将给香港带来1万—2.5万人的就业机会,并拉动香港1.5个百分点的经济增长率。将使珠江三角洲西岸珠海、江门、中山和佛山、肇庆等城市外商投资额增加80亿—130亿美元,拉动珠海、江门、中山和佛山、肇庆等城市GDP总值增加646亿—946亿元。

        人对未来的透视能力是有限的,时空之尺的变化给广东、香港、澳门及大西南带来的影响我们或许很难完全想到。

        建桥大事记

        2009年10月28日国务院常务会议正式批准港珠澳大桥工程可行性研究报告,港珠澳大桥正式进入实施阶段。

        2009年12月15日时任国务院副总理李克强宣布港珠澳大桥工程开工。

        2011年1月岛隧工程正式动工,至年底完成东西人工岛岛壁围护工程,实现“当年动工,当年成岛”的目标。

        2012年7月主体工程桥梁工程开工。

        2013年5月6日首节沉管与西人工岛对接成功。

        2013年12月2日首片组合梁成功架设。

        2014年1月19日首跨钢箱梁成功架设。

        2014年12月14日桥梁工程桩基施工全部完成。

        2015年3月26日E15沉管水力压接顺利完成。E15历经三次浮运、两次返航,终于安装成功。

        2015年4月20日九洲航道桥第二座上塔柱整体吊装成功,并于5月11日竖转提升到位,九洲航道桥扬起“双帆”。

        2015年5月14日青州航道桥“中国结”顺利完成吊装,屹立“伶仃洋”。

        2015年8月23日江海直达船航道桥首个“海豚”钢塔成功吊装。

        2015年9月6日主体工程220座墩台全线完工。

        2015年10月27日主体工程交通工程施工图联合设计顺利完成。

        2015年12月11日历经5年,由交通运输部总体负责组织实施的国家科技支撑计划“港珠澳大桥跨海集群工程建设关键技术研究与示范”项目通过科技部总验收。

        2015年12月21日第24节沉管在海底精准对接,岛隧工程完成了今年“保九争十”的沉管安装任务。至此,港珠澳大桥海底隧道已向海底延伸至4185米。

        港珠澳大桥管理局提供编辑:邬嘉宏

        
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