港珠澳大橋島隧工程建設(shè)背景、歷程、特性及意義*

肖 珈

(中國科學(xué)院大學(xué) 人文學(xué)院,北京 100049)

港珠澳大橋是中國繼三峽工程、青藏鐵路、南水北調(diào)等工程之后又一重大基礎(chǔ)設(shè)施項目.它東連香港,西接珠海、澳門,是集橋、島、隧為一體的超大型跨海通道.島隧工程是由中國交通建設(shè)股份有限公司聯(lián)合體承建的大橋工程的施工控制性工程,由沉管隧道與東、西兩座人工島組成.其中沉管隧道是目前世界上綜合難度最大的沉管隧道之一,它起于伶仃洋粵港分界線,沿23DY錨地北側(cè)向西,穿越珠江口銅鼓航道、伶仃西航道,止于西人工島結(jié)合部非通航孔橋西端,全長7440.546 m.

1 港珠澳大橋島隧工程建設(shè)緣起

1.1 港珠澳大橋工程建設(shè)背景

自20世紀80年代起,政府通過構(gòu)建香港、澳門與內(nèi)地之間的交通運輸體系,尤其是打通香港同廣東省珠江三角洲東岸的陸路交通聯(lián)系后,進一步鞏固與推動了香港同珠江三角洲地區(qū)經(jīng)濟的互聯(lián)互通.然而香港與珠江西岸在交通聯(lián)系上卻未能得到改善,薄弱的交通聯(lián)系始終對大珠江三角洲社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生不利影響.1983年,香港合和實業(yè)有限公司主席胡應(yīng)湘先生率先提出修建跨越伶仃洋、連通東西兩岸跨海大橋的構(gòu)想.此后,中國各界人士又先后提出了數(shù)十種有關(guān)跨海大橋的建議與方案.改革開放后,廣東省在占據(jù)毗鄰港澳、華僑眾多的優(yōu)勢的同時,積極引進外資和技術(shù),社會經(jīng)濟得以飛速發(fā)展,其中,珠江三角洲地區(qū)的經(jīng)濟實力提升最為迅速.但是香港與珠江西岸交通聯(lián)系薄弱的問題一直沒能得到改善,這大大削弱了珠江西岸地區(qū)的發(fā)展,使其一直落后于珠江東岸地區(qū).

到了20世紀90年代中期,珠海與香港為改善兩地交通聯(lián)系薄弱的狀況,曾商議修建伶仃洋跨海大橋.1997年12月,原國家計委(現(xiàn)中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會)批準伶仃洋大橋項目建議書.然而,伶仃洋跨海大橋迫于多方面原因而未能開展工程建設(shè).

隨著香港、澳門回歸祖國,為進一步推動大珠江三角洲區(qū)域貿(mào)易往來、協(xié)同發(fā)展,香港、澳門同內(nèi)地有關(guān)方面就連接三地跨海大橋的修建再次提議.港珠澳大橋跨越伶仃洋海域,直接將香港、澳門與珠海相連,構(gòu)建出一條貫通珠江三角洲乃至粵西地區(qū)直通香港最便捷的陸路通道.港珠澳大橋不僅完善了交通運輸網(wǎng)絡(luò)體系,促進粵港澳三地的經(jīng)濟貿(mào)易往來,而且對整個大珠江三角洲鞏固與發(fā)展國際綜合競爭力發(fā)揮了積極作用.中央政府與香港、澳門特別行政區(qū)政府及有關(guān)部門對大橋構(gòu)建的提議高度重視且給予認可.

2003年7月,由國家發(fā)展和改革委員會與香港特別行政區(qū)政府共同委托完成的《香港與珠江西岸交通聯(lián)系研究》[1]報告中,研究證實港珠澳大橋?qū)Υ笾榻侵薜貐^(qū)有重大政治、經(jīng)濟意義.

2003年7月31日,第四次內(nèi)地與香港大型基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)作會議在京召開,粵港澳及其他與會代表再次確認建設(shè)港珠澳大橋的必要性及迫切性.同時,與會代表一致認為港珠澳大橋的建設(shè)將為珠江三角洲地區(qū)產(chǎn)生更多的社會經(jīng)濟效益,該工程項目應(yīng)及早規(guī)劃進行.

2003年8月4日,國務(wù)院正式批準粵港澳三地政府對港珠澳大橋前期工作的籌備,并同意三地成立“港珠澳大橋前期工作協(xié)調(diào)小組”,全面開展各項前期工作.

2005年4月,國家發(fā)展和改革委員會在珠海召開港珠澳大橋橋位技術(shù)方案論證會議.來自內(nèi)地、香港特別行政區(qū)和澳門特別行政區(qū)的技術(shù)專家就港珠澳大橋走線方案進行評審與論證.最終,論證會專家組推薦采用北線橋隧方案.有關(guān)意見已得到協(xié)調(diào)小組的認同.

2008年12月,《港珠澳大橋工程可行性報告》通過專家初審并上報到國家發(fā)展和改革委員會.2009年10月28日,國家發(fā)展和改革委員會對《港珠澳大橋可行性研究報告》進行批復(fù),批復(fù)中明確表示,該大橋東接香港特別行政區(qū),西接廣東省(珠海市)和澳門特別行政區(qū).工程包括三項內(nèi)容:一是海中橋隧工程;二是香港、珠海和澳門三地口岸;三是香港、珠海、澳門三地連接線.[2]口岸采用“三地三檢”模式,分別由各方建設(shè)、各自獨立管轄.海中橋隧工程起自香港大嶼山,經(jīng)香港革域,穿越珠江口銅鼓航道、伶仃西航道、青州航道、九洲航道,止于珠澳口岸人工島,全長約35.6 km,主體工程采用橋隧組合方案,且隧道兩端各設(shè)置一個海中人工島.

根據(jù)國務(wù)院批準的可行性研究報告,港珠澳大橋施工工期約為6年.工程全部投資估算為729.4億元,海中橋隧主體工程估算投資347.2億元,采用政府還貸公路模式,資本金總額為157.3億元,其中內(nèi)地出資70億元,香港特區(qū)政府出資67.5億元,澳門特區(qū)政府出資19.8億元;資本金以外部分,由項目法人通過銀行貸款解決.

2009年12月15日,港珠澳大橋工程在廣東珠海正式開工.時任中共中央政治局常委、國務(wù)院副總理李克強,時任中共廣東省委書記汪洋,廣東省原省長黃華華以及時任澳門特首何厚鏵等出席了大橋的開工儀式.上午10時,時任中共中央政治局常委、國務(wù)院副總理李克強向世界宣布了港珠澳大橋啟程開工.[3]開工指令下達后珠海拱北灣的粵航津038號抓斗船將挖爪深入海底,港珠澳大橋珠澳口岸人工島填海工程隨即開工.[4]

2010年,隨著港珠澳大橋開工建設(shè)的不斷深入,國務(wù)院印發(fā)關(guān)于落實《政府工作報告》重點工作部門分工的意見中第九條第五十三款明確表示,要認真實施珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要,積極推進港珠澳大橋等大型跨境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和珠海橫琴島開發(fā),深化粵港澳合作,密切內(nèi)地與港澳的經(jīng)濟聯(lián)系.[5]同時交由港澳辦、發(fā)展改革委、財政部、商務(wù)部、人民銀行等多個政府部門負責該項工作落實,并相應(yīng)給予政策、資金支持.

1.2 港珠澳大橋島隧工程建設(shè)背景

港澳珠大橋所面臨的是空前的工程技術(shù)挑戰(zhàn)、嚴苛的環(huán)境保護要求與巨大的施工建設(shè)風險.其最初的設(shè)計方案并非建設(shè)人工島與隧道,而是以全線跨海大橋的工程形式跨越伶仃洋海域.然而,當工程建設(shè)者在前期進行工程可行性研究與實際勘察后發(fā)現(xiàn),全線建設(shè)橋梁的方案必須放棄,因為伶仃洋海域的施工難度遠非跨海橋梁工程所能勝任.

一方面,工程建設(shè)者要保證通航條件.伶仃洋海域靠近香港方向有一個重要的深水航道,即伶仃洋航道,它是中國乃至全球最重要的貿(mào)易航道.考慮到珠三角地區(qū)社會經(jīng)濟的長遠發(fā)展,港珠澳大橋的建設(shè)需為航運發(fā)展留有充分的發(fā)展空間.據(jù)估算,銅鼓航道和伶仃洋西航道的通航規(guī)模為滿足30萬噸級的船舶,其通航孔運輸船舶和工程船舶的通航凈空高度為62～75 m,船舶寬度為40～141 m,對應(yīng)的通航孔凈空寬度應(yīng)為1000～1500 m.[6]若滿足伶仃洋航道的通航條件勢必會修高大橋橋面與橋塔.無疑,這樣修建橋梁不僅危害到行車安全,而且會徒增施工風險.此外,還有一個通航約束條件,就是航空限高要求.伶仃洋主航道距離香港大嶼山國際機場僅5 km左右,這里航班密集,在其飛行航線上是不容許任何超過88 m的工程構(gòu)筑物矗立,[7]這讓修建跨海大橋的方案再次陷入困境.

另一方面,伶仃洋海域還是一個極為復(fù)雜的施工作業(yè)場域.伶仃洋是典型的弱洋流海域,其灣型呈喇叭狀,東岸多灣,西岸多灘,[8]每年從珠江口夾雜著大量的泥沙涌入海洋.為避免因泥沙阻擋、沉積而阻塞伶仃洋航道,使其成為沖積平原,根據(jù)珠江水利委員會的要求,大橋總阻水率不得超過10%.[9]因而,在修建跨海大橋的過程中要減少橋墩對泥沙的阻擋與沉積.此外,珠江口還是一個復(fù)雜地質(zhì)的河口.河口處覆蓋層厚度大,覆蓋物復(fù)雜,經(jīng)勘查后得知最上面是淤泥,淤泥下是淤泥質(zhì)的黏土,下層是粉質(zhì)黏土,最下面則是沙.[10]如若在這里開展橋梁施工作業(yè),就無法確保樁基的穩(wěn)定性,更無法對整座大橋的工程安全予以保障.

考慮到伶仃洋航道的特殊自然條件與通航需要,工程設(shè)計師最后提出一個大膽的工程設(shè)計思想,即以橋隧工程結(jié)合的跨海通道形式解決這一難題.隧道工程建設(shè)包括盾構(gòu)、沉管等很多工法可以實施.麻煩的是,這里還棲居著中國一級保護動物中華白海豚,其自然保護區(qū)位于珠江口伶仃洋中部偏東水域,東邊界與粵港水域邊界線重疊,東北部邊界與香港沙洲-龍鼓洲海岸公園的西邊界相銜接,[11]所以隧道工程建設(shè)所采用的工法必須要滿足嚴苛的生態(tài)環(huán)境保護要求.在優(yōu)選港珠澳大橋主航道海底隧道方案時,盾構(gòu)法與沉管法在技術(shù)、環(huán)保、通航和經(jīng)濟等方面都能滿足一定的要求,而沉管法在此處施工有著更為明顯的優(yōu)勢.其一,海底隧道勘察初步表明,基巖面起伏變化很大,而且基巖風化程度變化很大.結(jié)合工程地質(zhì)與海域水文條件,沉管法有較強的地質(zhì)適應(yīng)性.其二,鑒于沉管隧道海底掩埋深度淺、建設(shè)長度短的工程特點,沉管隧道在施工風險上可控性更強.其三,沉管隧道建設(shè)不需要很長的引橋,對人工島及其斜坡段阻水作用影響小,對防洪、納潮不會產(chǎn)生不利影響.其四,就工期而言,沉管隧道方案比盾構(gòu)隧道方案縮短工期約10個月,可降低工程運營管理成本.

最終,島隧工程選擇采用沉管隧道方案開展深水隧道施工,并在橋梁與隧道的銜接處修建人工島.港珠澳大橋島隧工程項目隨即進入工程前期籌備工作.

2 港珠澳大橋島隧工程建設(shè)歷程

2.1 建設(shè)前期準備

2010年1月19日,港珠澳大橋島隧工程投標步入工程前期籌備工作.2010年11月2日,港珠澳大橋主體工程技術(shù)設(shè)計得到交通運輸部批復(fù)后,中交港珠澳大橋項目工作領(lǐng)導(dǎo)小組第一批人員進駐珠海.11月10日,負責前期勘察的106人及35臺勘察設(shè)備進入場地,并開展前期勘察工作.11月25日,中交股份聯(lián)合體港珠澳大橋島隧工程項目第一次生產(chǎn)調(diào)度會召開,時任港珠澳大橋管理局朱永靈局長,港珠澳大橋島隧工程監(jiān)理項目部胡昌炳總監(jiān)出席會議,中交股份聯(lián)合體港珠澳大橋島隧工程項目總經(jīng)理部主要領(lǐng)導(dǎo)及中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司、COWIA/S(丹麥科威國際咨詢公司)、ARUP奧雅納工程顧問、上海市隧道工程軌道交通設(shè)計研究院、中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司、中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司、中交上海航道勘察設(shè)計研究院有限公司、中交第一航務(wù)工程局有限公司、中交第二航務(wù)工程局有限公司、中交第三航務(wù)工程局有限公司、中交第四航務(wù)工程局有限公司、中交上海航道局有限公司等單位負責港珠澳大橋項目相關(guān)工區(qū)的項目經(jīng)理、常務(wù)副經(jīng)理、總工程師參加了會議.會上對前期工作做以整體工作調(diào)度及安排.

2010年12月21日港珠澳大橋?qū)Ｘ熜〗M召開的第三次會議中,港珠澳大橋管理局局長朱永靈同中國交通建設(shè)股份有限公司聯(lián)合體代表中國交通建設(shè)股份有限公司總裁劉起濤共同簽署港珠澳大橋島隧工程設(shè)計施工總承包合同.島隧工程中標價131億元人民幣,是港珠澳大橋最為核心、關(guān)鍵的工程.隨上百名管理人員及施工設(shè)備陸續(xù)進場,標志著島隧工程開工前的各項準備工作已基本就緒.

2011年1月4日上午,港珠澳大橋島隧工程在中交廣州航道局有限公司耙吸船“廣州號”上舉行動工儀式,[12]標志正式開啟島隧工程項目建設(shè)階段.

2.2 人工島及沉管隧道工程建設(shè)

2.2.1 人工島建設(shè)

人工島的基本功能是實現(xiàn)海上橋梁與隧道的連接,同時為了滿足大橋運營管理需要,在人工島上還設(shè)置了辦公管理、緊急救援、運行養(yǎng)護等功能區(qū)域.兩座人工島長度設(shè)計為625 m,結(jié)合流線型平面設(shè)計、島隧結(jié)合構(gòu)造需要及總體島形需要合理取定島寬及平面形狀.人工島的主題以生態(tài)為理念、海文化為背景的“蠔貝島”,人工島在造型上充分的吸收了蠔貝的造型,采用曲線和橢圓的島型,形似海中的蠔貝,使島型與環(huán)境協(xié)調(diào),賦予工程浪漫與和諧(圖1、圖2).

由于兩座人工島地處白海豚棲息地——伶仃洋航道附近,為節(jié)省工期、控制施工船舶數(shù)量、保障施工安全,保護生態(tài)環(huán)境,島隧工程首次應(yīng)用了大直徑鋼圓筒深插快速成島技術(shù).[13]這一施工技術(shù)不同于傳統(tǒng)的圍海填島方式,其技術(shù)原理是通過采用八錘聯(lián)動液壓振動錘組對巨大鋼圓筒進行振沉,圍成人工島設(shè)計輪廓.隨后,在鋼圓筒之間插入弧形鋼板副格,形成穩(wěn)定的島壁維護止水結(jié)構(gòu).最后應(yīng)用先進的擠密砂樁技術(shù)填筑人工島施工材料,并修建島上建筑物.

2010年5月15日,港珠澳大橋島隧工程西人工島首個鋼圓筒順利振沉,[14]標志著大橋島隧工程人工島圍護結(jié)構(gòu)正式開始.同年9月11日9時12分,西人工島順利成島.隨著西人工島建設(shè)的初步完成,東人工島于2011年9月22日首個鋼圓筒振沉,[15]同年12月21日,東人工島主體島壁結(jié)構(gòu)鋼圓筒振沉告竣.[16]東西雙島的建設(shè)成功實現(xiàn)了 “當年動工、當年成島”的目標,并取得鋼圓筒體量、高度、垂直精度、八錘聯(lián)動、萬噸輪運載、日沉3筒等多項世界第一.[17]2017年年末,港珠澳大橋東西人工島通過設(shè)備調(diào)試后全面告竣,成為伶仃洋上“最美地標”.[18]

圖1 西人工島整體效果圖Fig.1 Overall effect picture of Western Artificial Island

圖2 東人工島整體效果圖Fig.2 Overall effect picture of Eastern Artificial Island

2.2.2 沉管隧道建設(shè)

港珠澳大橋沉管隧道是當今世界最長的公路沉管隧道,也是世界唯一深埋沉管隧道,同時還是中國第一條外海沉管隧道,其工程規(guī)模和技術(shù)難度位居世界同類工程前列.[19]沉管隧道主要可以分為三大工程建造工作:第一是管節(jié)的預(yù)制;第二是航道的疏浚;第三是管節(jié)的安裝.沉管隧道并非簡單的工程部件,它體積巨大,通過統(tǒng)一預(yù)制,達到符合工程安裝標準,保障工程安全.在桂山島,島隧工程建設(shè)廠房統(tǒng)一對沉管管節(jié)進行預(yù)制.每個管節(jié)長22.5 m,寬37.95 m,高11.4 m,管壁最厚度達1.5 m,重量可達9000 t,采用兩孔一管廊截面形式,沉管內(nèi)由兩個三車通道和兩個工程通道組成.航道疏浚主要是為沉管隧道安裝前清理水下淤泥,并挖好安裝槽,鋪設(shè)地基,在沉管隧道下沉至水底部時,將其固定在海槽處,且不會出現(xiàn)偏離.管節(jié)的安裝有較為復(fù)雜的施工過程,它包括管節(jié)出塢、浮運、系泊、沉放準備、絞移、管節(jié)沉放、管節(jié)對接、管節(jié)壓載、開人孔門、貫通測量等一系列施工程序.工程安裝后期對管節(jié)進行跟蹤監(jiān)測,以確保沉管隧道安裝到位不會出現(xiàn)位移.

表1 沉管隧道各個管節(jié)安裝的起止時間用時① 沉管隧道的安裝時間為筆者根據(jù)沉管隧道施工情況進行匯總而得.Tab.1 The starting and ending time of each pipe section of Immersed Tunnel

基于表1所列沉管隧道施工管節(jié)安裝時間,并結(jié)合實際的工程施工條件,對以上沉管管節(jié)安裝時間①為簡明說明其安裝過程,筆者僅統(tǒng)計沉管管節(jié)安裝到結(jié)束的時間,以便查看.進行簡要解析.第一,沉管隧道管節(jié)正常在水文條件、氣象條件適合安裝的窗口期內(nèi)可每月開展一節(jié)沉管管節(jié)安裝工作,如E12、E13、E14.但如若遇到強對流天氣、臺風等氣象約束條件以及白海豚繁殖季節(jié)等環(huán)保制約條件,兩根沉管管節(jié)安裝時間會間隔時間較長,如E16、E19.

第二,E15沉管隧道安裝耗時最長,前后共計156天,歷經(jīng)三次浮運、兩次回拖.之所以安裝困難,是因為在沉管基床上出現(xiàn)異常回淤現(xiàn)象.回拖E15沉管,對于工程項目而言雖然會帶來一定的經(jīng)濟損失,但是若在回淤情況下貿(mào)然安裝,將給沉管隧道工程帶來風險,一旦發(fā)生工程事故,沉管隧道不僅要損失上億元,而且將堵塞航道影響珠江口的航運.為保障工程安全,工程施工過程中發(fā)生的前兩次回淤均選擇回拖處理.回拖后,工程項目進行技術(shù)攻關(guān),在查明異?；赜僭蚝?協(xié)調(diào)解決回淤問題.E15管節(jié)于第三次安裝成功.

第三,E29、E30的安裝在E31、E32、E33之后,這是因為E31、E32、E33管節(jié)為直線段管節(jié),而E29、E30兩根管節(jié)是曲線段管節(jié),考慮到技術(shù)難度等原因,在安裝順序上做以調(diào)整.

第四,最終接頭重達6000 t,它不同于普通的沉管管節(jié),而是像“楔子”一樣將海底隧道連為一體.最終接頭的安裝較為關(guān)鍵,它直接關(guān)系到整條沉管隧道的管節(jié)連接的暢通性與防水性.

最終接頭安裝結(jié)束后,施工工人們對最終接頭與沉管隧道連接處進行了高精焊接,港珠澳大橋海底隧道最終于2017年5月25日實現(xiàn)合攏,并在后續(xù)施工作業(yè)中完成管節(jié)內(nèi)部各類設(shè)施的建造,如路面鋪裝等建造工作.作為大橋的控制性工程,島隧工程克服了施工作業(yè)中臺風、冬季季風、強對流、大霧天氣等惡劣環(huán)境的影響,[20]規(guī)避了密集通航情況下的施工作業(yè)風險,減少了對中華白海豚保護區(qū)及海洋環(huán)境的危害,實現(xiàn)了隧道合攏貫通,創(chuàng)造了世界工程史上的奇跡.最終建成了兩個外海人工島和一條6.7 km的沉管隧道.

3 港珠澳大橋島隧工程建設(shè)特性

3.1 社會關(guān)注度高

港珠澳大橋是粵港澳三地、珠江三角洲新的發(fā)展動力,對發(fā)展物流業(yè)與旅游業(yè)也發(fā)揮著積極作用.而島隧工程作為大橋的控制性工程,工程建設(shè)期間不僅克服了惡劣的氣象條件、孤島海上作業(yè)風險,而且其創(chuàng)新的多項工程技術(shù)與施工工藝達到了世界最高水準.自設(shè)計、建設(shè)以來,島隧工程就受到了國內(nèi)外、業(yè)內(nèi)外的廣泛關(guān)注.

3.2 粵港澳三地共建共管

港珠澳大橋島隧工程是粵港澳三地共建共管的工程建設(shè)項目.由于粵港澳三地在工程設(shè)計、建設(shè)上所施行的標準有所差異,因而在工程決策、設(shè)計、建設(shè)、運行管理上都需三地溝通協(xié)調(diào),這同時增加了工程建設(shè)的難度.島隧工程結(jié)合三地的實際情況,在工程設(shè)計與建設(shè)中權(quán)衡每一個細節(jié).這里最為典型的就是島隧工程在東人工島為車輛通行位置變化所設(shè)計施工的車輛轉(zhuǎn)換通道.

3.3 設(shè)計施工總承包的管理模式

由于島隧工程是目前世界范圍內(nèi)綜合技術(shù)難度最大的工程之一.因而由中國具有設(shè)計、施工綜合管理能力的大型基建集團牽頭組建中外合作聯(lián)合體,聯(lián)合體成員包括具有同類工程經(jīng)驗的國外設(shè)計合作方及施工管理顧問.這種模式較好地融合了兩方面的優(yōu)勢:中國大型骨干企業(yè)具備統(tǒng)籌設(shè)計、施工,有效整合有利資源的能力及經(jīng)驗;國際合作方可帶來國際先進的理念、技術(shù)和管理經(jīng)驗,發(fā)揮國際化優(yōu)勢.通過有效地融合設(shè)計及充分發(fā)揮各施工方的優(yōu)勢,以解決技術(shù)、質(zhì)量、進度等難題.

3.4 生態(tài)保護要求嚴格

島隧工程涉及穿越伶仃航道的海底沉管隧道及隧道兩端的人工島.而海底沉管隧道的走線及施工水域正是國家一級野生保護動物中華白海豚的分布區(qū),所以施工場域也會經(jīng)過珠江口中華白海豚國家自然保護區(qū)的核心區(qū),生態(tài)保護要求嚴格.因而在島隧工程建設(shè)中,項目施工單位采取包括創(chuàng)新工程技術(shù),制定并實行中華白海豚保護管理制度等一系列預(yù)防保護措施.

3.5 施工作業(yè)環(huán)境復(fù)雜

島隧工程地處伶仃洋外海,施工海域氣候條件惡劣,夏季時常臺風、雷暴雨等災(zāi)害天氣頻發(fā),冬季又受季風氣候影響,項目施工期間受氣候及天氣影響明顯,對施工作業(yè)設(shè)定了巨大考驗.特別是主體建筑施工期間,起重吊裝、高大支架搭設(shè)作業(yè)頻繁,均受到大風天氣影響.同時,島隧工程是典型的孤島施工,施工水域位于伶仃洋海域,離岸約17海里,施工區(qū)域?qū)儆诘湫碗x岸孤島作業(yè),施工人員、施工設(shè)備以及施工用材均依賴水上運輸,生產(chǎn)組織較為困難.

4 港珠澳大橋島隧工程建設(shè)意義

4.1 滿足大橋建設(shè)要求

港珠澳大橋的建設(shè)是完善國家高速公路網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵工程.政府所構(gòu)建的大珠江三角洲地區(qū)便捷交通網(wǎng)絡(luò),不僅滿足三地不斷增長的跨界交通需求,而且促進港澳經(jīng)濟持續(xù)繁榮和穩(wěn)定發(fā)展,同時加速推進珠江三角洲西部地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展,優(yōu)化形成粵、港、澳經(jīng)濟一體化,并鞏固提升大珠江三角洲的國際綜合競爭力.而在工程方案方面,由于受香港大嶼山國際機場航空限高、橋位區(qū)通航密度大、航道等級高等多種限制要求,導(dǎo)致初期的建設(shè)方案一再擱置而無法實施.最終采用橋、島、隧組合方案.島隧工程的建設(shè)充分滿足了大橋建設(shè)要求.

4.2 實現(xiàn)大橋運行維護功能

島隧工程是港珠澳大橋主體工程的一個重要工程標段,所建設(shè)的沉管隧道、兩座人工島是實現(xiàn)大橋主體運行功能的重要連接樞紐.[21]同時,兩座人工島還兼具大橋管理、服務(wù)、救援和觀光功能.西人工島主要滿足大橋運營管理功能,東人工島則以旅游開發(fā)功能為主.此外,兩座人工島均設(shè)置碼頭及直升機停機坪,滿足緊急情況救援需要.綜上,島隧工程的建設(shè)實現(xiàn)了大橋運行維護功能.

4.3 推動工程技術(shù)創(chuàng)新

工程中的專利和知識產(chǎn)權(quán)是衡量工程創(chuàng)新的內(nèi)在標志.[22]港珠澳大橋島隧工程在科研試驗的保障下,項目共計有六大技術(shù)創(chuàng)新,分別是大直徑深插鋼圓筒快速成島技術(shù)、復(fù)合地基加組合基床的隧道基礎(chǔ)形式、半剛性沉管新結(jié)構(gòu)、沉管工廠法預(yù)制新工藝、外海沉管安裝成套技術(shù)、整體式主動止水最終接頭新工法.項目共申報537項專利,已獲得專利授權(quán)340項,其中國際專利2項.獲得省部級特等獎2項,省部級一等獎9項.此外,還獲得國際工程3項大獎,分別是2018年度“ENR全球最佳橋隧工程項目獎”、2018年度“國際隧協(xié)重大工程獎”和2018英國“NCE年度隧道工程獎”.

5 結(jié)語

島隧工程的建設(shè)是基于港珠澳大橋連通粵港澳三地的交通運行與地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展需要.工程建設(shè)通過技術(shù)創(chuàng)新等措施,克服海上孤島作業(yè)風險、生態(tài)環(huán)境保護限制、復(fù)雜通航環(huán)境等施工困境.不僅充分滿足了大橋整體的建設(shè)需要,而且滿足大橋綜合管理、運營維護、旅游觀光等方面需求.