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港珠澳大橋背后的科技支撐

港珠澳大橋背后的科技支撐

  港珠澳大橋新華社記者 梁旭攝

港珠澳大橋背后的科技支撐

  一聽到港珠澳大橋即將開通的消息,來自北京寬凳科技的技術人員躍躍欲試,希望載有高精地圖采集設備的測繪車早日駛上大橋,讓這項“世紀工程”盡快出現在他們繪制的國內首張高精地圖上。作為我國又一交通工程奇跡,科技與創新的不斷碰撞是這座大橋與生俱來的基因與烙印。

  中國制造支起世界之最

  港珠澳大橋被英國《衛報》譽為“新世界七大奇跡”之一。有人評價,它是交通工程界的“珠穆朗瑪峰”。對于這座目前世界上綜合難度最大的跨海大橋而言,每項榮譽的背后,都是一組組沉甸甸數據的支撐。

  全長55公里,世界總體跨度最長的跨海大橋;海底隧道長5.6公里,世界上最長的海底公路沉管隧道;海底隧道最深海平面下46米,世界上埋進海床最深的沉管隧道;對接海底隧道的每個沉管重約8萬噸,世界最重的沉管;世界首創的深插式鋼圓筒快速成島技術。

  此外,大橋還囊括了世界首創主動止水的沉管隧道最終接頭、世界首創橋—島—隧集群方案、世界最大尺寸高阻尼橡膠隔震支座、世界最大難度深水無人對接的沉管隧道等多項世界之最。

  曾參與指揮建設東海大橋、杭州灣大橋等工程的老橋梁專家譚國順用“集大成者”來形容港珠澳大橋。他表示,“世界之最”的背后,是港珠澳大橋在建設管理、工程技術、施工安全和環境保護等領域填補諸多“中國空白”乃至“世界空白”,進而形成一系列“中國標準”的艱苦努力。

  港珠澳大橋打破了國內通常的“百年慣例”,制定了120年的設計標準。在海洋地質標準的技術、工藝無法滿足施工需要的情況下,中國科研人員依靠1986年以來湛江地區累積形成的海洋水文數據攻克了大量技術難題,并結合伶仃洋實際,創造性地提出了“港珠澳模型”等一整套具有中國特色、世界水平的海洋防腐抗震技術措施,最終保障了“120”指標的達成。

  “我們采用了當前世界上最好的高性能環氧鋼筋、不銹鋼筋、高性能海工混凝土、合理的結構、工廠化制造等,集目前國內國際最好的耐久性技術,來保證港珠澳大橋達到120年的使用標準,這在中國也是絕無僅有的。”港珠澳大橋總設計師孟凡超自豪不已。

  集成“橋、島、隧”,瞄準高精尖

  早在大橋尚在設計階段時,就面臨既要保障珠江口伶仃洋主航道繁忙時候超過4000艘輪船的絕對暢通,同時還要保證所在海域附近香港機場每天1800多架航班的正常起降的“硬門檻”。為了克服這兩點,就得建造海底隧道。而要鏈接大橋與隧道,就不得不建人工島,因此橋、島、隧缺一不可。

  “隧道出來出了水面不能直接接到橋,就必須有一個人工島。人工島就是橋搭在人工島上,人工島上再伸到海底去,這樣就是一個橋梁和隧道轉化的人工島,由此形成了一個橋島隧組合的方案。”港珠澳大橋管理局總工程師蘇權科回憶,當初大橋幾乎是被“逼”成為世界最大規模的橋島隧集群工程。

  “從規模上來說,這是個巨型化的規模,世界級的工程,是國際上最大的一個單體跨海交通項目,集橋、島、隧于一體。這是我們過去沒有碰到過的,在國際上也是極罕見的橋島隧一體、或者說多專業集成的跨海工程。”孟凡超表示。

  港珠澳大橋全長6.7公里的海底沉管隧道由33個巨型沉管組成,每節管道長180米,僅單節沉管就重達8萬噸。“島隧工程是我國首條外海沉管隧道,也是世界唯一的深埋隧道。作為一個開創性的工程,施工條件極為復雜,極具挑戰性,沒有經驗可以借鑒。”港珠澳大橋島隧工程總監辦總監胡昌炳說。

  在這種情況下,“深插式鋼圓筒快速成島”這一在世界范圍內都屬首創的新技術被正式提出。根據設計,120個巨型鋼筒被直接固定在海床上插入海底,然后在中間填土形成人工島。每個圓鋼筒的直徑22.5米,幾乎和籃球場一樣大。其高度55米,相當于18層樓的高度。

  另外,大橋深水無人對接的公路沉管隧道同樣堪稱世界最大難度,沉管在海平面以下13米至48米不等的海底無人對接,對接誤差必須控制在2厘米以內。

  “凝聚著全體建設者智慧和心血,融入了全體建設者精神和靈魂的港珠澳大橋未來120年甚至更長時間將屹立于珠江口伶仃洋上,見證粵港澳三地的融合與發展,見證祖國的強盛。”面對9年多來披荊斬棘、攻堅克難無數的大橋,港珠澳大橋管理局局長朱永靈深情不已。

  整體設計和關鍵技術全部自主研發

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