港珠澳大橋：中國(guó)智造的“超級(jí)工程”

林鳴

港珠澳大橋是我國(guó)繼三峽工程、青藏鐵路、京滬高鐵之后又一重大基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，東連香港，西接珠海、澳門，是集橋、島、隧為一體的“超級(jí)工程”。港珠澳大橋是中國(guó)首個(gè)在“一國(guó)兩制”框架下，粵港澳三地合作共建的世界級(jí)跨海集群工程，預(yù)計(jì)2017年建成后將成為世界上最長(zhǎng)的跨海大橋。

粵港澳三地人民的百年夢(mèng)想

建設(shè)跨越伶仃洋的海上通道，是粵港澳三地人民的百年夢(mèng)想。港珠澳大橋全長(zhǎng)超過(guò)50公里，在我國(guó)交通工程領(lǐng)域第一次采用120年建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，也是我國(guó)第一次在外海建設(shè)橋、島、隧集群工程。工程投資超過(guò)一千億元，至少是以往任何一座跨海大橋的十多倍。為保護(hù)珠江口的水流環(huán)境，需要將一部分橋墩深埋到海床面以下，橋墩重量達(dá)2000多噸，在國(guó)內(nèi)第一次采用工廠預(yù)制、整體安裝，這是世界上最先進(jìn)的施工方法。為了保證大橋120年的使用壽命，橋梁主梁全部采用鋼結(jié)構(gòu)，單跨最大重量超過(guò)3000噸，首次采用機(jī)器人自動(dòng)焊接制造，巨型起重船整跨安裝，20多公里鋼梁的用鋼總量超過(guò)40萬(wàn)噸，是迄今全世界最大規(guī)模的鋼箱梁橋。

在海中間建設(shè)兩個(gè)人工島

在港珠澳大橋海中人工島建設(shè)中，中國(guó)工程師首創(chuàng)了深插大型鋼圓筒快速成島技術(shù)。鋼圓筒直徑22米，面積幾乎和籃球場(chǎng)一樣大，高度超過(guò)50米，差不多是18層樓的高度，體量與空客A380相當(dāng)。鋼圓筒在1600公里外的上海長(zhǎng)江口基地整體制造，用8萬(wàn)噸級(jí)遠(yuǎn)洋船運(yùn)輸?shù)街榻诘墓こ毯Ｓ?。為了將鋼圓筒插入到海床面30米以下，需要5000噸的高頻激振力。為此，在工程中采用了當(dāng)今世界上最大的液壓振動(dòng)錘，開發(fā)了振動(dòng)錘同步系統(tǒng)，首次實(shí)現(xiàn)八錘聯(lián)動(dòng)的技術(shù)突破。兩個(gè)人工島建設(shè)共用了120個(gè)鋼圓筒，用鋼總量超過(guò)7萬(wàn)噸。

6公里的海底沉管隧道

港珠澳大橋沉管隧道是我國(guó)建設(shè)的第一條外海沉管隧道，是目前世界上規(guī)模最大的公路沉管隧道和世界上唯一的深埋沉管隧道，是國(guó)際公認(rèn)的當(dāng)今世界最具挑戰(zhàn)性的工程。

港珠澳大橋沉管隧道的最大特點(diǎn)和最大挑戰(zhàn)在于深埋，港珠澳大橋島隧工程建設(shè)者創(chuàng)造了一個(gè)全新的“半剛性”沉管結(jié)構(gòu)體系。外海沉管隧道安裝被譽(yù)為“走鋼絲工程”，在當(dāng)今世界上僅有極少數(shù)國(guó)家掌握這項(xiàng)技術(shù)，具有這方面的能力。港珠澳大橋沉管單個(gè)重量約8萬(wàn)噸，在這之前國(guó)外最大的沉管不到5萬(wàn)噸。外海沉管安裝所需的專用裝備的研發(fā)需要從功能研究和標(biāo)準(zhǔn)制定開始；巨型沉管要在海流中橫向定位，錨固技術(shù)已遠(yuǎn)超出中國(guó)工程師的經(jīng)驗(yàn)范圍；沉管在海流和波浪中拖航時(shí)需要多大的拖力、十多艘大馬力拖輪如何協(xié)同作業(yè)等，都是國(guó)內(nèi)以往工程的“盲區(qū)”。港珠澳大橋島隧工程工程師自主研發(fā)了十幾項(xiàng)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)、世界領(lǐng)先的專用設(shè)備和系統(tǒng)，依靠自主創(chuàng)新形成了外海沉管安裝成套技術(shù)和百余項(xiàng)專利。在世界沉管隧道建設(shè)史上，一年安裝6—7節(jié)沉管已極為罕見，港珠澳大橋島隧工程在2015年先后遭遇異?；赜?、珠江口大徑流、臺(tái)風(fēng)等困難的情況下，仍然完成了10節(jié)沉管安裝。中國(guó)工程師創(chuàng)造了沉管工程建設(shè)的“中國(guó)速度”。不僅如此，港珠澳大橋島隧工程的工程師還成功解決了沉管隧道基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)、大型沉管工廠化預(yù)制、近50米水深下沉管防水等一系列重大工程難題。應(yīng)該堅(jiān)信，依靠中國(guó)工程師的智慧，港珠澳大橋必將成為世界橋梁工程建設(shè)史上新的里程碑。