細(xì)數(shù)港珠澳大橋的“世界之最”

蔡麗君

作為世界首例集橋梁、隧道和人工島于一體的超級(jí)工程，港珠澳大橋創(chuàng)下了多項(xiàng)“世界之最”。英國《衛(wèi)報(bào)》將港珠澳大橋評(píng)為“新世界七大奇跡”之一

2017年對(duì)于港珠澳大橋來說是極不平凡的一年?；厥?年前，伶仃洋還是一片汪洋。今日，長橋飛跨，霓虹映彩。2017年12月31日，港珠澳大橋主體工程舉行全線亮燈儀式，標(biāo)志著大橋主體工程已經(jīng)基本具備通車條件。

橋面雙向六車道，寬闊平坦。行駛過程中，汽車會(huì)經(jīng)過三座通航斜拉大橋，即九洲橋、江海橋、青州橋，它們分別對(duì)應(yīng)著 “風(fēng)帆”、“海豚”、“中國結(jié)”的造型。三座斜拉橋蔚為壯觀，尤其青州橋鑲嵌的兩個(gè)巨大“中國結(jié)”，大氣磅礴又不失精巧別致，成為港珠澳大橋最耀眼的標(biāo)志之一。

港珠澳大橋的由來

1997年亞洲金融危機(jī)后，香港特區(qū)政府為振興香港經(jīng)濟(jì)，尋找新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，認(rèn)為有必要盡快建設(shè)連接香港、澳門和珠海的跨海陸路通道，以充分發(fā)揮香港、澳門的優(yōu)勢(shì)，并于2002年向中央政府提出了修建港珠澳大橋的建議。

2009年12月15日，港珠澳大橋正式動(dòng)工。這是“一國兩制”框架下粵港澳三地首次合作建設(shè)的世紀(jì)工程，全長55公里，包括13.4公里的珠海連接線、29.6公里的橋島隧主體工程、約12公里的香港連接線以及與之配套的粵港澳三地口岸。此橋可抗16級(jí)臺(tái)風(fēng)、8級(jí)地震，可以讓30萬噸巨輪通過。

港珠澳大橋是世界上最長的跨海大橋，是世界公路建設(shè)史上技術(shù)最復(fù)雜、施工難度最高、工程規(guī)模最龐大的橋梁。

港珠澳大橋的“七宗最”

作為中國從橋梁大國走向橋梁強(qiáng)國的里程碑之作，港珠澳大橋被業(yè)界譽(yù)為橋梁界的“珠穆朗瑪峰”。尤其是大橋的主體工程集橋梁、隧道和人工島于一體，面臨諸多世界級(jí)技術(shù)挑戰(zhàn)，包括海中快速成島、隧道基礎(chǔ)處理與沉降控制、隧道管節(jié)沉放對(duì)接、海上埋置式承臺(tái)施工、水下結(jié)構(gòu)止水、超長鋼橋面鋪裝、交通工程系統(tǒng)集成等。在海上建橋難度可想而知，除樁基外，大橋主體部分包括橋墩、橋身都是在岸上預(yù)制完成，然后搬運(yùn)過去拼裝，與“搭積木”的過程類似。

1. 世界上最長的跨海大橋。港珠澳大橋集橋梁、隧道和人工島于一體，全長55公里，是世界總體跨度最長、鋼結(jié)構(gòu)橋體最長、海底沉管隧道最長的跨海大橋；設(shè)計(jì)使用壽命120年，打破了世界上同類型橋梁的“百年慣例”。建成通車后，港珠澳三地車程將由原來的三個(gè)多小時(shí)縮短至半小時(shí)。

2. 世界上最長的海底沉管隧道。由中國交建聯(lián)合體承建的海底隧道全長5664米，由33節(jié)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的沉管對(duì)接而成。這是迄今世界最長、埋入海底最深、單個(gè)沉管體量最大、設(shè)計(jì)使用壽命最長、綜合技術(shù)難度最高的沉管隧道。也是中國第一條外海沉管隧道，堪稱港珠澳大橋“最難啃的骨頭”，被英國《衛(wèi)報(bào)》譽(yù)為“新世界七大奇跡”之一。

為了預(yù)留30萬噸級(jí)航道，沉管隧道最大埋深40多米，是世界第一次嘗試沉管深埋。在教科書上，沉管隧道只有剛性、柔性兩種結(jié)構(gòu)體系，不能滿足工程需求。經(jīng)過國內(nèi)外頂尖團(tuán)隊(duì)的共同研發(fā)，開發(fā)出全新的“半剛性”沉管結(jié)構(gòu)，把沉管深埋的構(gòu)想變成現(xiàn)實(shí)，并且在世界范圍內(nèi)第一次做到了沉管隧道“滴水不漏”。

3. 世界上最大斷面的公路隧道。港珠澳大橋珠海連接線的核心控制性工程——拱北隧道是世界上最大斷面的公路隧道；采用雙向六車道設(shè)計(jì)，全長2741米，由海域人工島明挖段、口岸暗挖段以及陸域明挖段三種不同結(jié)構(gòu)的隧道連接而成。其中，拱北隧道暗挖段采用雙層公路隧道設(shè)計(jì)，隧道開挖斷面高21米、寬19米，面積約為336.8平方米，是同類型公路隧道的3倍多；全長僅有255米，可工期卻長達(dá)五年；而且它的造價(jià)也十分驚人，255米的綜合造價(jià)就超過了4億元人民幣，相當(dāng)于每米近160萬元。承建方中鐵十八局在暗挖段采用國內(nèi)首創(chuàng)、全球罕見的“曲線管幕+凍結(jié)法”施工，攻克了一系列世界級(jí)難題，創(chuàng)造了“零誤差”的曲線管幕施工紀(jì)錄。

4. 世界上最大的沉管超級(jí)工廠。2012年2月，世界最大的現(xiàn)代化沉管預(yù)制廠在珠海牛頭島上落成。在這個(gè)無水無電的荒島上，建設(shè)者們僅用了14個(gè)月，就建起了一座占地56萬平方米的超級(jí)工廠。廠內(nèi)設(shè)置了兩條300多米長的流水生產(chǎn)線，集成了鋼筋加工、鋼筋籠綁扎、混凝土澆筑、管節(jié)一次舾裝及管節(jié)起浮橫移等156道工序。

每節(jié)沉管重 8 萬噸，相當(dāng)于一艘航空母艦。沉管隧道浮在水中的時(shí)候，每一節(jié)的排水量約75000噸，而遼寧號(hào)航母滿載時(shí)的排水量也只有67500噸。沉管預(yù)制由工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，使用鋼筋量相當(dāng)于埃菲爾鐵塔。沉管在海平面以下13米至44米不等的水深處進(jìn)行無人對(duì)接。對(duì)接在環(huán)境復(fù)雜的海底進(jìn)行，受多種環(huán)境介質(zhì)影響，共需對(duì)接33次。沉管連接處橡膠止水帶可用120年，對(duì)接誤差控制在2厘米以內(nèi)。

5. 世界上最大的八向震錘。為了完成人工島的建造，港珠澳大橋工程團(tuán)隊(duì)啟用了世界上最大的八向震錘，這個(gè)超級(jí)武器能夠輕易吊起1600噸的重物。在世界范圍內(nèi)首次使用深插式鋼圓筒快速成島技術(shù)，用巨型震錘吊起120個(gè)巨型鋼筒，然后直接固定在海床上插入到海底，在中間填土形成人工島。每個(gè)圓鋼筒的直徑為22.5米，幾乎和籃球場(chǎng)一樣大；高達(dá)55米，相當(dāng)于18層樓的高度；而重量達(dá)到550噸，相當(dāng)于一架空中客車A380。

6. 世界上最大的起重船。為了確保最終接頭的成功安裝，上海振華重工自主建造的世界最大起重船“振華30”前來助陣。這艘船是由30萬噸油輪改裝而成，船身長約297.55米，寬約58米，行深（船底到主甲板）約28.8米，排水量約15.8萬噸，主甲板面積相當(dāng)于2.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。最終接頭的重量為6000噸，而“振華30”擁有世界第一的單臂架12000噸的吊重能力和7000噸360度全回轉(zhuǎn)的吊重能力。

7. 世界上最大橡膠隔震支座。針對(duì)港珠澳大橋跨度大、地勢(shì)復(fù)雜的特殊工況，中國南車旗下株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司自主研制出長寬各1.77米的世界最大尺寸的高阻尼橡膠隔震支座。該支座承載力約3000噸，為港珠澳大橋抵抗16臺(tái)風(fēng)、8級(jí)地震及30萬噸巨輪撞擊安裝一枚“定海神針”。

促進(jìn)一體化協(xié)同發(fā)展

從2015年的經(jīng)濟(jì)規(guī)模數(shù)據(jù)看，粵港澳大灣區(qū)就已超過舊金山灣區(qū)，略次于紐約灣區(qū)和東京灣區(qū)。而且粵港澳大灣區(qū)在占地面積、人口規(guī)模、港口集裝箱吞吐量、機(jī)場(chǎng)旅客吞吐量上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出上述三大灣區(qū)，增長速度、發(fā)展?jié)摿?、縱深幅度、輻射廣度等更具比較優(yōu)勢(shì)。

一體化協(xié)同發(fā)展是未來粵港澳大灣區(qū)發(fā)展的新課題。如今的粵港澳大灣區(qū)宏圖展現(xiàn)，港珠澳大橋必將促進(jìn)大灣區(qū)形成“閉合環(huán)狀”的都市經(jīng)濟(jì)圈，共同迎來開放、聯(lián)動(dòng)、合作、共享的大發(fā)展。

（作者單位為美國舊金山州立大學(xué)物理與天文系）endprint