潛心臥虹踏浪行

鐘嬌

港珠澳大橋島隧工程的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以強(qiáng)烈的責(zé)任感和使命感，本著精益求精、精細(xì)精致的創(chuàng)新理念，從人與工程、與自然的整體思維出發(fā)，最終交出了無愧于時(shí)代也無愧于自己的創(chuàng)世精品。這其中，島隧項(xiàng)目設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人劉曉東功不可沒。

伶仃洋筑夢(mèng)珠聯(lián)璧合

2003年國(guó)慶，還在休假的中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司副總工程師劉曉東接到新的任務(wù)，對(duì)港珠澳大橋可行性研究列出問題清單，這是他與大橋情緣的起點(diǎn)。

剛完成深圳灣大橋、渴望干大工程的他明白，一個(gè)牽動(dòng)伶仃洋東西兩岸、世界矚目的超級(jí)工程終于如約而至，興奮之情不言而喻。興奮之余，劉曉東不免有些忐忑。港珠澳大橋工程之大、之復(fù)雜、之特殊，非比尋常，可行性研究面對(duì)的工作方方面面、千頭萬緒，橋位、登陸點(diǎn)、口岸查驗(yàn)、融資方式、通行政策等，不一而足，挑戰(zhàn)前所未有。

劉曉東與研究團(tuán)隊(duì)一起，查找資料、外出踏勘、調(diào)研座談，經(jīng)過無數(shù)次頭腦風(fēng)暴，數(shù)不清的夜以繼日，半年后，關(guān)于大橋5個(gè)線位方案的初步研究成果出爐，提交大橋前期工作協(xié)調(diào)小組。綜合各方意見，他們提出散石灣北線、南線和極南線三類共6個(gè)橋位方案，展開進(jìn)一步研究。

2005年4月2日，粵港澳三方政府同意大橋東岸登陸點(diǎn)為大嶼山散石灣，西岸澳門登陸點(diǎn)為明珠、珠海登陸點(diǎn)為拱北，優(yōu)先考慮采用北線散石灣—拱北/明珠橋隧組合方案。此后，他們又補(bǔ)充開展了“三地三檢”口岸方案、融資方案的深化研究，歷時(shí)4年圓滿完成了大橋工程可行性研究報(bào)告，其開創(chuàng)性工作被交通運(yùn)輸部評(píng)審專家譽(yù)為“國(guó)內(nèi)最好的工可報(bào)告之一”。在劉曉東看來，可研工作取得突破的關(guān)鍵在于，既要尊重勘設(shè)原則，又要兼顧各方利益，滿足關(guān)切，在協(xié)調(diào)中突出技術(shù)的說服力量。

2009年全國(guó)兩會(huì)，政府工作報(bào)告宣布港珠澳大橋年內(nèi)開工。當(dāng)年3月，中國(guó)交通建設(shè)股份有限公司聯(lián)合體（簡(jiǎn)稱中國(guó)交建聯(lián)合體）成功中標(biāo)港珠澳大橋初步設(shè)計(jì)，大橋建設(shè)進(jìn)入緊鑼密鼓時(shí)刻?！霸O(shè)計(jì)就像作戰(zhàn)先鋒，比起施工考慮更多的是運(yùn)營(yíng)期的風(fēng)險(xiǎn)。降風(fēng)險(xiǎn)，才能保成功?！眲詵|說?？紤]到臺(tái)風(fēng)、軟厚土、航線船舶、機(jī)場(chǎng)航空限高等自然條件特點(diǎn)及海洋、環(huán)保要求，他們謀劃出總體設(shè)計(jì)思路，提出橋島隧推薦方案：在橋跨總體布置上，滿足航道要求，減少阻水比；保持隧道合理長(zhǎng)度，盡量減少人工島長(zhǎng)度；適當(dāng)增加橋梁跨徑。

在橋梁設(shè)計(jì)上，三座通航孔橋風(fēng)格一致，采用外觀簡(jiǎn)潔的獨(dú)柱塔斜拉橋，對(duì)流態(tài)影響少。

在隧道設(shè)計(jì)上，經(jīng)過對(duì)沉管工法及盾構(gòu)工法深入比選后推薦沉管工法，如此可減少人工島一半的長(zhǎng)度，且受地質(zhì)不確定影響小。

人工島均設(shè)計(jì)為蠔貝主題外形，島壁結(jié)構(gòu)為斜坡拋石式，最終成為地標(biāo)式建筑，先期盡快形成沉放首節(jié)管節(jié)的條件。半年時(shí)間，初步設(shè)計(jì)大功告成，被評(píng)價(jià)為“達(dá)到同類工程國(guó)際水平”。

劉曉東是“被迫”成為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)總負(fù)責(zé)人的。2009年10月，經(jīng)過6年的前期工作，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)正式批準(zhǔn)港珠澳大橋工可研究報(bào)告，大橋于當(dāng)年12月正式開工。中國(guó)交建聯(lián)合體成功中標(biāo)大橋島隧項(xiàng)目——東西人工島、海底沉管隧道，采取設(shè)計(jì)施工總承包模式建設(shè)。

中國(guó)交建集團(tuán)有限公司總工程師、島隧項(xiàng)目總經(jīng)理林鳴將這一重?fù)?dān)交給劉曉東時(shí)，劉曉東沒有馬上應(yīng)允。畢竟，從東南大學(xué)公路與城市道路工程專業(yè)畢業(yè)后，他一直與江海上的橋梁設(shè)計(jì)打交道，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。而島隧工程對(duì)于他來說，是個(gè)完全陌生的領(lǐng)域，心里沒底。當(dāng)時(shí)，我國(guó)沒有深海沉管隧道的先例，世界上僅有的兩座海底沉管隧道長(zhǎng)度也沒超過3公里，而這個(gè)項(xiàng)目的沉管隧道長(zhǎng)達(dá)6.7公里，工程之復(fù)雜、艱巨可想而知。

林鳴認(rèn)準(zhǔn)了劉曉東，若是他一口答應(yīng)下來，那他就不是林鳴心目中的劉曉東了。對(duì)這一世紀(jì)工程的渴望，對(duì)未知領(lǐng)域的好奇與探索，讓劉曉東找到了說服自己的方法：道中有術(shù)、術(shù)中有道，路橋相通、橋隧相通，而且設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)里國(guó)內(nèi)外咨詢?cè)O(shè)計(jì)高手眾多，正是取長(zhǎng)補(bǔ)短、融會(huì)貫通的好舞臺(tái)。

高精度拼接滴水不漏

“我倆有相似性吧?！闭f起林鳴，劉曉東笑著說。精益求精、不留瑕疵，勇于創(chuàng)新、敢為人先，讓每一步都成為無憾人生之履歷。

2010年，林鳴與劉曉東等設(shè)計(jì)師來到青島，對(duì)初步設(shè)計(jì)方案中的沉管地基鋼減沉樁施工方法，組織開展1∶1典型試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果讓他們驚出一身冷汗——沉降變形，樁帽上的碎石散落，專業(yè)術(shù)語(yǔ)為“不收攏”，與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)相差懸殊。細(xì)問之下，才知原來用的是江河上沉管隧道的經(jīng)驗(yàn)辦法，且其中還有未經(jīng)證的“假設(shè)”。對(duì)失誤零容忍的林鳴決心重新研究，重新設(shè)計(jì)，組合基床的新方法由此誕生。而深海深槽的技術(shù)突破，相當(dāng)于給沉管隧道在海底鋪了一張安穩(wěn)床。

海底沉管隧道為保證通航需要，33節(jié)沉管呈W形，最重的沉管重8萬噸，總重264萬噸，沉放位置、沉降偏差、對(duì)接精度、最終節(jié)頭止水、島隧過渡等無不考驗(yàn)著設(shè)計(jì)人員的能力和水平。珠海營(yíng)地設(shè)計(jì)樓里的燈火見證了他們的開拓與進(jìn)取、拼搏與奮斗。在剛性與柔性之間，設(shè)計(jì)人員創(chuàng)造性地提出半剛性拼接技術(shù)，為沉管隧道安裝按下了啟動(dòng)鍵。

首節(jié)安裝最是牽動(dòng)人心，劉曉東在安裝現(xiàn)場(chǎng)熬了96個(gè)小時(shí)，為海底“初吻”保駕護(hù)航。每一節(jié)都是第一節(jié)，同樣的挑戰(zhàn)，同樣的考驗(yàn)，時(shí)時(shí)刻刻都在發(fā)生。安裝到第15節(jié)時(shí)，基床淤泥出現(xiàn)異常，較往常增多，安裝停止，開始進(jìn)行淤泥問題研究。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)找到了源頭——幾海里以外的采砂船，開展了全面系統(tǒng)性研究，并取得重大突破，將淤泥警報(bào)由年、天精確到月、時(shí)。

做到4000米時(shí)，劉曉東的信心倍增，之后，更創(chuàng)下了一年10節(jié)的“中國(guó)速度”。直到合龍時(shí)的“終吻”，工程雖然一波三折，兩次返航，卻硬是將偏差從16厘米降至2.5毫米，達(dá)到毫米級(jí)的安裝精度。

設(shè)計(jì)之功，施工之力，珠聯(lián)璧合，攻下了深海深槽、強(qiáng)回淤、大徑流、異常波、曲線段等幾大難題，最終創(chuàng)下了“滴水不漏”的深海沉管隧道建設(shè)奇跡，一舉將我國(guó)沉管隧道技術(shù)推向世界前列，將世界沉管隧道技術(shù)推向新的極致，樹立了新的標(biāo)準(zhǔn)。

攻關(guān)克難 鋼圓筒橫空出世

與劉曉東的“遲疑”不同，島隧工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中另外一位重量級(jí)人物——梁桁則是被項(xiàng)目一步一步地“綁架”在了島隧工程上。

劉曉東告訴記者，當(dāng)年年僅39歲的中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司（簡(jiǎn)稱中交四航院）副總工程師梁桁率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，自主研發(fā)了全新的深插圓筒設(shè)計(jì)計(jì)算方法、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和止水構(gòu)造，成功克服了圓筒振沉關(guān)、圓筒穩(wěn)定關(guān)、全島止水關(guān)三大難關(guān)，攻克了島內(nèi)隧道基坑施工期止水、島體陸域工后沉降小于30厘米、軟土地基下島壁岸坡穩(wěn)定、縮短筑島工期四大技術(shù)難題。2011年5月15日，西人工島第一個(gè)大圓筒順利振沉，梁桁的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提交了一份優(yōu)秀的設(shè)計(jì)答卷。

劉曉東說，“快速成島”理念的橫空出世，是港珠澳大橋項(xiàng)目順利平穩(wěn)進(jìn)行的重要基石。當(dāng)然，為了追求快、準(zhǔn)、狠，其中還是遇到了不少困難的?！白铑^疼的是島隧過渡段的隧道基礎(chǔ)，那段時(shí)間是最頭疼的，壓力很大?！绷鸿焖麄儺?dāng)時(shí)沒準(zhǔn)備，“原來不是我們的工作，不在我們?cè)O(shè)計(jì)范圍內(nèi)?！?/p>

隧道基礎(chǔ)技術(shù)原來是用樁基的，用最常規(guī)的方式，后來發(fā)現(xiàn)不能滿足工期的要求，因?yàn)橐褬墩竦剿?。梁桁與同事李建宇等人忙活了3個(gè)月，繪制施工圖?！耙蟀殉两悼刂圃?0公分以內(nèi)。把差異沉降控制在公分級(jí)以內(nèi)，梁桁聽到這個(gè)要求以后簡(jiǎn)直是睡不著覺?！痹谧鍪┕D的那段時(shí)間，在計(jì)算的過程中，梁桁壓力很大。

事實(shí)證明，隧道基礎(chǔ)是中交四航院及其項(xiàng)目負(fù)責(zé)人梁桁最值得驕傲的濃墨重彩的一筆。

慎思創(chuàng)新踏坦途

2010年，在接到負(fù)責(zé)港珠澳大橋桂山沉管預(yù)制廠的設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，劉曉東、梁桁及其設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)感到一片茫然：什么叫工廠法預(yù)制沉管？而且是工廠法預(yù)制長(zhǎng)180米、寬38米、高11.4米、重達(dá)7.4萬噸的世界上體量最大的鋼筋混凝土沉管！那時(shí)候，他們只是知道厄勒海峽曾經(jīng)使用過工廠法預(yù)制沉管，但那個(gè)沉管的斷面尺寸要比港珠澳大橋沉管隧道小很多。那時(shí)候，他們手上只有一本介紹性的英文參考文獻(xiàn)《The Tunnel》，里面只有寥寥不到30頁(yè)關(guān)于預(yù)制工廠的介紹。

劉曉東、梁桁深刻意識(shí)到，只有在工廠內(nèi)預(yù)制才能最大程度減少環(huán)境因素對(duì)沉管預(yù)制質(zhì)量的影響，達(dá)到120年使用壽命的嚴(yán)苛要求，只有采用工廠法，才能具備全年365天不間斷流水生產(chǎn)，趕上緊迫的工期。遍尋文獻(xiàn)，四處查訪，駐守一線，挑燈夜戰(zhàn)，結(jié)合牛頭島地質(zhì)條件和地形，梁桁團(tuán)隊(duì)大膽提出深淺塢平行布置、沉管塢內(nèi)寄存、重力式混凝土和鋼扶壁相結(jié)合的深塢塢門、三角形自穩(wěn)式橫拉鋼結(jié)構(gòu)淺塢塢門等多個(gè)獲得國(guó)家發(fā)明及實(shí)用新型專利的重大創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案。

劉曉東對(duì)梁桁的工作贊賞有加。他認(rèn)為中交島隧工程項(xiàng)目總經(jīng)理部之所以把后續(xù)的設(shè)計(jì)任務(wù)全部交給了中交四航院，得益于該院在人力、物力上的巨大投入，中交四航院總工程師盧永昌以及梁桁等人的艱苦努力，以及該團(tuán)隊(duì)年輕有為、接受新事物快和勇于突破自我的創(chuàng)新精神。

自然天成更美好

2018年春節(jié)前，在一場(chǎng)有關(guān)島隧項(xiàng)目景觀設(shè)計(jì)與工程美學(xué)的研討會(huì)上，劉曉東見到了港珠澳大橋的首倡者、香港合和實(shí)業(yè)有限公司董事會(huì)主席胡應(yīng)湘，他認(rèn)為港珠澳大橋工程證明了我國(guó)的設(shè)計(jì)、施工能力和精細(xì)化管理水平有了極大的提升，建筑水平已躍居到世界一流。

島隧工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)打破專業(yè)、國(guó)別之界，攻克了一個(gè)又一個(gè)難關(guān)，在創(chuàng)新之路上留下了閃光的足跡，在奮斗之旅上結(jié)下了深厚的情誼。雖有因?qū)Τ醪皆O(shè)計(jì)理解的差異等帶來的困擾，劉曉東、梁桁依然心存感激，其理念、視角，對(duì)人與自然關(guān)系的灼見，對(duì)他們的開拓思路、整體突圍大有益處。與高手過招，不照搬照抄，快速超越，這是他們一直對(duì)設(shè)計(jì)人員反復(fù)強(qiáng)調(diào)的真經(jīng)。“創(chuàng)新不是盲目的?！睄u隧項(xiàng)目九成以上的初設(shè)都被變更過，劉曉東說，創(chuàng)新的大方向不能錯(cuò)，要有總體感覺，再找方法，用技術(shù)突破一切藩籬。

經(jīng)過港珠澳大橋的洗禮，島隧工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的工程思維、工程美學(xué)也上了一個(gè)新的臺(tái)階。所有的工程最終要解決的是人與自然的關(guān)系問題，心存敬畏自然之心，鑄就自然天成之作，在自然面前，永遠(yuǎn)葆有一顆求知敬畏的心。