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揭秘世界最長跨海大橋港珠澳大橋 建橋大事記

隨著技術發展,跨度上千米的橋梁在中國的橋梁盛宴上變為一道“傢常菜”。然而,港珠澳大橋的難度仍令專傢們皺眉,建設者們從一開始就意識到,沒有科技支撐,港珠澳大橋是不可能完成的任務。




揚帆伶仃洋

九洲航道橋為港珠澳大橋主體工程三大通航孔橋之一,采用雙塔單索面鋼混組合梁5跨連續斜拉橋,主塔為風帆造型,塔頂標高120米,下塔柱、上塔柱分步安裝。上塔柱為國內首次采用整體豎轉方式安裝。

白海豚戲水

江海直達船航道橋“海豚”形鋼索塔,恰似一頭躍出海面的海豚,是大橋整個工程中最重的鋼索塔,長106米、重2800噸,由512個輪子組成的集控組合模塊車滾裝上船,然後再進行海上吊裝。如此的龐然大物整體制造、整體運輸、整體吊裝在世界上尚屬首例。編輯:鄔嘉宏

精衛填海 最長最難的橋

在中國高鐵這靜電排油煙機張國際名片熠熠生輝之前,中國建橋人早已在美國、巴拿馬、印尼等國立下瞭一座座令世人嘆服的豐碑。但從港珠澳大橋看出去,美國的舊金山新海灣大橋、巴拿馬運河的第三橋、印尼馬都拉海灣大橋都隻不過是“眾山小”而已。

盡管中國建橋人曾有過建杭州灣大橋這樣世界級跨海大橋的經驗,但到瞭伶仃洋,還是感到“天塹難越”。2009年12月15日,時任國傢發改委副主任張曉強在港珠澳大橋動工儀式上就說:“港珠澳大橋是世界最長、施工難度最大的跨海大橋。”

伶仃洋是珠江進入南海的一段喇叭狀海口,外人眼中似乎並非深海。但港珠澳大橋是中國已建和在建橋梁中最靠外海的大橋,是真正意義上的跨海大橋。海洋環境給這座大橋帶來瞭一系列的難度:每天4000多艘船隻經過伶仃洋,要保證正常通航,假如要是全部建橋,橋塔就要有200米高,橋面離海面80多米。如果全部建隧道,其造價將是建橋的2-3倍;集裝箱大型化、貨輪大型化趨勢,如要保證30萬噸或更大的貨輪毫無障礙地穿越,簡直不可想象;伶仃洋是弱洋流海域,珠江水帶來瞭大量的淤積,大橋阻水率如超過10%,將會改變這裡的生態環境;在軟基上建人工島是向海裡拋大石還是開挖淤泥?開挖的話,可能要挖800萬方……

港珠澳靜電機保養大橋“120年的設計使用壽命”雖然隻是比國內標準的100年多瞭20年,可在海上建橋與在江面不同,這20年就帶來混凝土碳化、鋼筋防腐、深海軟基處理等一系列耐久性問題。

解決瞭這些難題的港珠澳大橋,理所當然成為瞭舉世無雙的超級工程。它不是橋,而是一個集群,由大橋、人工島、海底隧道、連接線等組成,總長55公裡,其中橋梁部分還包括通航孔橋和非通航孔橋。

攻堅克難 科研“組合拳”出擊

上世紀90年代初,珠海曾提出修建伶仃洋大橋連接珠海和香港的設想,按當時的設計方案,最大跨度1400米。中國科學院院士孫鈞教授告訴羊城晚報記者:“以當時的技術來說,國內還沒有造過1000米跨度的橋梁。”

隨著技術發展,跨度上千米的橋梁在中國的橋梁盛宴上變為一道“傢常菜”。然而,港珠澳大橋的難度仍令專傢們皺眉,建設者們從一開始就意識到,沒有科技支撐,港珠澳大橋是不可能完成的任務。

幾乎是伴隨著港珠澳大橋動工的笛聲,全國21傢企事業單位、8所高等院校超過500名科研人員構成一套系統的“組合拳”,“直擊”港珠澳大橋5大科研課題。科研團隊在不斷合成過程中發揮到瞭極致,展示瞭強大功力:目前已獲得53項專利授權,編制標準、指南30項,出版專著18部,發表科技論文235篇……

中國土木工程學會副理事長李永盛教授說,這是工程引導瞭科研,科研解決瞭工程難題。去年12月11日,科技部在珠海組織專傢對“港珠澳大橋跨海集群工程建設關鍵技術研究與示范項目”進行總驗收,包括4位院士在內的14位專傢組成員一致對項目給予瞭高度評價:科技水平達到國際領先。孫鈞院士、王景全院士均認為港珠澳大橋是繼三峽工程、南水北調工程後國傢又一重大工程項目,“其成就是全面的、系統性的,在世界有重大影響。”

巨龍探海 沉管海底對接

若幹年前,歐洲有一條跨越厄勒海峽的通道落成,它4公裡長的海底隧道也是采用沉管,每節沉管重達5萬多噸,歐洲媒體濃墨重彩地宣揚這一不凡的奇跡。而港珠澳大橋每個標準沉管長180米,寬38米,高11米,重達7.6萬噸,要用33節沉管通過兩端人工島連綴成一條6.7公裡的海底隧道!

如何建造並在海底絲毫不差地對接這些龐然大物?

港珠澳大橋是一個超級工程,想象中應是千軍萬馬戰猶酣。然而,當羊城晚報的航拍器從高空掠過港珠澳大橋時,大橋上卻少見人影。港珠澳大橋主體工程橋梁工程施工圖設計負責人孟凡超說,港珠澳大橋所取得的突破不僅是技術上的,更是建橋方式和建橋理念的顛覆。

過去幾十年,無論建多大的橋,都是一種勞動密集型作業,勞動者的主體就是民工,勞動者素質參差不齊,技術水平差異大,而港珠澳大橋的規模、施工環境和技術要求令這一傳統模式“手足無措”。海上高空作業,環境復雜程度幾倍於陸地,數百上千人擠在工地,安全系數大降。客觀上,伶仃洋海面適合施工的氣象窗口一天也就5-6小時,如果采用現場澆註而不是預制,根本沒法幹。

孟凡超說:“我們必須讓那些預制件在工廠裡標準化生產,讓地盤工變成生產線上某個環節的熟練工,減少現場的作業時間和工作量,有效控制成本、質量和工期,同時也有利於環境保護。否則中國橋梁的壽命、水平永遠上不去,永遠無法縮小與先進國傢的差距。”

於是,中國建橋人開始建工廠,在珠海桂山建立瞭沉管預制廠,在山海關和武漢建鋼箱梁板單元加工廠,在中山建鋼箱梁拼裝廠,在東莞建橋墩預制廠……這些巨大的、在工廠裡完成的橋梁“零件”源源不斷地運到施工現場,搭積木般裝配在一起。這就是中國橋梁建設化繁為簡的新模式:大型化、工廠化、標準化、裝配化。孫鈞院士說:“過去,中國是世界橋隧大國,但不是橋隧強國,我們在施工設備、理念和施工先進性上有差距。現在,港珠澳大橋讓我們向橋隧強國邁進瞭堅實的一步。”

大工程、大標段要用“大零件”、大裝備去實現。這些“零件”有多大?像航母般大的隧道沉管已夠嚇人,最大的預制鋼箱梁長152.6米,寬33.1米,重3500餘噸;像籬笆一樣,一個挨一個、插在海底淤泥中圍成人工島的大鋼圓筒,每個高45米,相當十幾層樓高,重量近600噸。為瞭運鋼箱梁的模塊化運梁車重達3000噸,有968個輪子,隻要需要,它還可以無限地拼接下去。還有4000噸大型浮吊、深水碎石整平船、8錘聯動鋼圓筒振沉系統、80米深度的擠密砂樁船,等等,這些大型裝備過去中國沒有,現在世界也很少有。

讓橋梁及土木工程專傢們驚喜的是,港珠澳大橋收獲的不僅是工程本身,它引領的是理論、管理、物流、工藝、裝備,乃至環保的提升。孟凡超透露,港珠澳大橋產生瞭一大批標準和規范,也造就瞭一大批先進大型裝備,現在一些海外工程,人傢一看設備就拍板瞭,“因為你有這金剛鉆,證明你能幹這磁器活”。

騰飛引擎 縮短時空之尺

今天,從高處俯瞰伶仃洋,一條巨龍靜臥碧波,它將要把伶仃洋東西兩岸的城市群落營業用抽油煙機拉得如此親近,時空之尺是30分鐘車程,而此前需4小時車程。

陳元龍曾擔任《香港與珠江西岸交通運輸研究》課題組組長,他當年接受記者采訪時說,珠三角早期發展特征是來料加工的外向型經濟,主要靠香港的輻射作用帶動,如資金、技術、人員等。珠海與深圳的差距就是珠江口東西岸城市之間差距的縮影。

1988年,東岸深圳、東莞兩市GDP總量為120.8億元,西岸的珠海、江門、中山三市的GDP總量為133.6億元,高出11%。但到2001年,珠江三角洲東岸深圳、東莞兩市GDP總量已達到2533.6億元,而西岸珠海、江門、中山的GDP總量僅為1345.5億元,東岸兩市的GDP總值已是西岸的1.9倍。

再以兩岸的經濟增速來比較,差距更是驚人。1980年至2001年22年間,東岸深圳、東莞兩市GDP總量增長瞭261倍,而西岸珠海、江門、中山三市僅增長瞭47倍。

“珠江西岸不加快發展,大珠三角就不會發展。”陳元龍從經濟角度分析說:“我們研究瞭珠三角的交通網絡結構,這個結構對經濟發展不利。要解決‘喇叭口’狀的交通結構,最根本的是要建橋。

珠江口的陸路交通大橋是建設‘大珠三角’非常重要的一個鏈條,環狀交通的通達度加強瞭,整個區域內的人流、物流更加快,對香港經濟的振興將產生明顯的推動,這座橋具有政治和經濟雙重意義。”事實上,甚至是整個粵西、中國的大西南都因這條捷徑縮短瞭與香港的距離,從廣西合浦當天可抵香港,香港強大金融體系可以更好地與內地迅猛發展的高科技相結合,香港的第三產業在粵西更能長袖輕舒。

據當年預測,港珠澳大橋的建設將給香港帶來1萬—2.5萬人的就業機會,並拉動香港1.5個百分點的經濟增長率。將使珠江三角洲西岸珠海、江門、中山和佛山、肇慶等城市外商投資額增加80億—130億美元,拉動珠海、江門、中山和佛山、肇慶等城市GDP總值增加646億—946億元。

人對未來的透視能力是有限的,時空之尺的變化給廣東、香港、澳門及大西南帶來的影響我們或許很難完全想到。

建橋大事記

2009年10月28日 國務院常務會議正式批準港珠澳大橋工程可行性研究報告,港珠澳大橋正式進入實施階段。

2009年12月15日 時任國務院副總理李克強宣佈港珠澳大橋工程開工。

2011年1月 島隧工程正式動工,至年底完成東西人工島島壁圍護工程,實現“當年動工,當年成島”的目標。

2012年7月 主體工程橋梁工程開工。

2013年5月6日 首節沉管與西人工島對接成功。

2013年12月2日 首片組合梁成功架設。

2014年1月19日 首跨鋼箱梁成功架設。

2014年12月14日 橋梁工程樁基施工全部完成。

2015年3月26日 E15沉管水力壓接順利完成。E15歷經三次浮運、兩次返航,終於安裝成功。

2015年4月20日 九洲航道橋第二座上塔柱整體吊裝成功,並於5月11日豎轉提升到位,九洲航道橋揚起“雙帆”。

2015年5月14日 青州航道橋“中國結”順利完成吊裝,屹立“伶仃洋”。

2015年8月23日 江海直達船航道橋首個“海豚”鋼塔成功吊裝。

2015年9月6日 主體工程220座墩臺全線完工。

2015年10月27日 主體工程交通工程施工圖聯合設計順利完成。

2015年12月11日 歷經5年,由交通運輸部總體負責組織實施的國傢科技支撐計劃“港珠澳大橋跨海集群工程建設關鍵技術研究與示范”項目通過科技部總驗收。

2015年12月21日 第24節沉管在海底精準對接,島隧工程完成瞭今年“保九爭十”的沉管安裝任務。至此,港珠澳大橋海底隧道已向海底延伸至4185米。


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