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港珠澳大桥:磨砺中奋起的中国桥梁

来源:用户上传      作者: 高妍

  刘晓东,1992年毕业于东南大学公路与城市道路专业,主要从事公路勘察设计领域的特大型桥梁的设计、管理与咨询工作,主持完成或主要参加了江阴长江公路大桥、厦门海沧大桥、深圳湾公路大桥、武汉军山长江公路大桥和南京长江第三大桥等项目的工可、初步设计、施工图设计或施工配合。曾获国家级奖3项,省部级奖4项。
  综合岛、桥、隧多种工程,跨海总长近50公里,海底隧道6.7公里,设计使用寿命120年,建成后抗震8级、风力16级……这样一座世界级交通基建工程,港珠澳大桥规模之大、标准之高,实属罕见。
  而港珠澳大桥更加牵动人心的是,它将是一国两制的伶仃洋海域上一座融合经济、文化和心理的桥梁,它的建成将连通粤、港、澳两岸三地,形成港、澳与珠三角地区的半小时交通圈、经济圈,对这一地区经济的进一步发展具有重要现实意义。
  日前,本刊记者特别电话采访港珠澳大桥总体设计、岛隧工程设计牵头人、中交公路规划设计院有限公司刘晓东工程师,请他解读港珠澳大桥的前世今生,创新之难,建设之巨。
  从“伶仃洋”到“港珠澳”
  改革开放以来,香港、澳门与内地的运输通道建设成果显著,特别是香港与珠三角地区东岸交通基础设施的完善有力促进了两地经济的互动发展,但香港与西岸地区的交通却一直十分薄弱。
  城市发展,交通先行。1983年,香港和珠海两地的商界人士,联合提出建设连接两地大桥的设想,称为伶仃洋大桥。这一设想得到了有关各方的大力支持,珠海甚至已在其境内兴建了大桥的一部分,但后来由于种种原因,伶仃洋大桥修建计划最终搁浅。无数人叹息着将两地相通的渴望压下,直到香港回归,修建大桥的设想再次被提起。
  2002年,时任香港特首的董建华先生在他的施政报告中向中央政府提出建议—修建连接香港、澳门和珠海的跨海陆路通道,以充分发挥港澳的优势。
  中央政府对这一建议给予大力支持,专门组织相关人员进行研究。很快,2003年7月,由内地与香港特区政府共同委托的“香港与珠江西岸交通联系研究”完成。研究表明,港珠澳大桥具有重大的政治及经济意义,具迫切性和必要性。
  同年8月,国务院正式批准三地政府开展港珠澳大桥前期工作,并同意粤、港、澳三地成立“港珠澳大桥前期工作协调小组”,全面展开各项前期工作。
  2004年2月,协调小组与中交公路规划设计院有限公司正式签署“有关委托中交公路规划设计院进行港珠澳大桥工程可行性研究备忘录”。刘晓东所在团队从这一时间正式介入。
  2004年3月,港珠澳大桥前期工作协调小组办公室(以下简称“办公室”)成立。港珠澳大桥各项建设前期工作全面启动。
  而后,是整整6年的紧密筹备。
  为什么要筹备6年这么久?港珠澳大桥技术专家组组长、交通运输部副部长冯正霖,在港珠澳大桥建设项目管理研讨会上指出,港珠澳大桥在一国两制框架下一桥连三地,其特殊性在于要把不同的法律法规、管理体系、技术标准,甚至不同的思维习惯有效地融合起来,探索先进的管理机制。而这不仅是探讨解决中国桥梁建设新阶段中出现问题的思路,更是对世界级先进桥梁工程技术的挑战。
  刘晓东介绍,随后的时间里,办公室组织全国不同专业专家进行了交通量预测、工程技术标准、相关工程路线走向、工程具体方案、工程融资模式等一系列问题的可行性研究,经过三地工作人员的反复调研论证,最终敲定—港珠澳大桥确定东岸香港登陆点为大屿山 石湾,西岸澳门登陆点为明珠,珠海登陆点为拱北,采用“ 石湾—拱北/明珠”桥隧组合方案。
  2009年3月,大桥主体工程初步设计工作正式启动。经公开招标,确定由中交公路规划设计院有限公司、丹麦科威国际咨询公司、香港奥雅纳工程顾问、上海市隧道工程轨道交通设计研究院和中交第一航务工程勘察设计院有限公司组成的联合体中标。
  2009年12月,历经25年酝酿、6年筹备的港珠澳大桥工程正式开工。
  有关专家指出,“不论是之前搁浅的伶仃洋大桥,还是现如今建设地如火如荼的港珠澳大桥,从长期战略来说,修建这样一座跨海大桥都是必然的事。”
  如果说,伶仃洋大桥的倡议修建,是商界有先见人士对交通建设和经济发展的自发需求,那么港珠澳大桥的开工建设,可说是国家经济发展新阶段,一国两制框架下两岸三地经济圈建设与发展的必然结果。
  打造我们的世界级标准
  港珠澳大桥跨海全长49.968公里,比目前世界最长跨海大桥—杭州湾跨海大桥还长14公里。大桥以公路桥的形式连接香港、珠海和澳门,将按六车道高速公路标准建设,设计行车时速每小时一百公里,建成通车后,开车从香港到珠海的时间将由目前的3个多小时缩减为半个多小时。最快2016年建成通车。
  大桥工程项目包括海中桥隧主体工程、三地口岸和三地连接线,其中三方共建的桥隧工程总长29.6公里,是整个工程建设中最难的部分。
  伶仃洋水域是国际黄金水道,具备30万吨级的通航能力。为了避免对其航运和周围机场航空运营造成影响,更为了保护栖居于此的中华白海豚自然保护区,港珠澳大桥主体工程采用桥隧结合方案,其中穿越伶仃西航道和铜鼓航道段约6.7公里采用隧道方案,其余路段则采用桥梁方案。为实现桥隧转换和通风井设置,隧道两端将各建设一个海中人工岛。这就是整个工程中最为核心和关键的岛隧工程,这是我国第一次在外海上建设海底隧道,其技术难度最高,工期也最紧张。
  但是,困难是阻挡弱者的高山,也是冶炼勇者的熔炉,更是砥砺强者的砺石。港珠澳大桥岛隧工程项目部的设计和建设者们,凭着锐意进取的创新思维、协同共进的团队力量和勇于登攀的敬业精神,正在一点一点啃掉这块“硬骨头”。
  ?岛之难
  要在离岸25~30公里的深海之中筑岛,其难度可想而知。刘晓东介绍,人工岛建设最难的问题是在短时间内控制沉降和止水。“人工岛离岸很远,海底的地质非常复杂,表层是淤泥土,下面是硬土,软硬不均。还要考虑到浪的条件、风的影响等。”在这种复杂工况条件下,传统技术难以达到预期效果。经过集体攻关,建设团队最终决定采用钢圆筒方案来筑岛—先在陆地上做好钢圆筒,再将它们整体插入海中形成人工岛岛壁结构,这在世界上是第一次。

  钢圆筒每根直径达22米,面积相当于一个400平米的网球场,重约500吨,根据海底地质情况圆筒高度在40.5~50.5米不等,设计垂直精度偏差为不大于1/200。钢圆筒全部在上海完成工厂化制造,然后用8万吨级的远洋运输船穿越大半个中国运到珠海人工岛的施工现场,单线航行路程超过2000公里。
  为了保证后期止水的顺利实现,这个庞然大物必须高精度入海,不能歪、不能斜、不能扭转。为此,联合体特意从美国引进了世界上最大的八锤联动液压振动锤设备。“这套设备,8锤步调高度一致,能够将圆筒在1小时之内打进海底约37米,入土25米以上,保证不歪不斜不扭转,上下偏差不超过20公分。”采用这种施工方法快速环保,一根一根的钢圆筒就像“定海神针”一般屹立在深海中。
  2011年9月11日,岛隧工程西人工岛最后一个钢圆筒振沉成功,61根钢圆筒合龙而成的西人工岛主体结构形成,顺利成岛。
  2011年12月21日,岛隧工程东人工岛主体岛壁结构钢圆筒振沉全部告竣。
  先后完成的120个钢圆筒和242片副格振沉,标志着为期七个月的港珠澳大桥岛隧工程人工岛主体岛壁围护工程全部结束,提前10天实现“当年动工、当年成岛”目标,全面进入岛内地基加固施工阶段。
  ?隧之难
  超长深埋大跨度,短短7个字就能概括隧道工程的难点,但要将其实现却需要付出难以想象的努力。
  隧道全长6.7公里、管底最深处离海平面超过40米,且桥隧横截面跨度大……为了保证在深海中顺利达成这一目标,隧道施工拟采用33节巨型沉管进行无缝连接,最终形成公路沉管隧道。每一大节沉管包括8个小节,每小节长22.5m、宽37.95m、高11.4m,重达7.4万吨。
  2012年2月28日,港珠澳大桥岛隧工程沉管预制厂在桂山牛头岛提前建成,隧道工程所需的所有沉管都将在这个现代化、标准化的工厂预制完成。这是国内首次采用工厂法流水线预制工艺生产混凝土大型构件,取代了常规工程在施工现场进行加工的方式,其工厂规模、设备工艺、管节预制顶推等生产技术都属世界级水平,为巨型沉管的预制生产奠定了坚实的基础。
  “目前进展和预期相比完全可控,甚至略有提前,总体比预想计划要顺利一些。”刘晓东说,今后的工作重点在于隧道沉管管节的预制及管节的安装,需要特别注意岛和隧的衔接,“在岛会沉而隧道不能沉的前提下,如何控制好岛的沉降与隧道的配合非常关键”。
  ?地标范儿
  据了解,港珠澳大桥建成后将展现出四大亮点—人工岛既是“中转站”也是“艺术品”、斜拉桥索塔造型像钻石、人工岛设海景观赏平台、设立白海豚观赏区。殊不知,成功之后的亮点,正是设计之初的难点。
  “要成为地标性建筑,不光要人们看到,还要在功能上让人们感受到,在心理上满足人们的需求”,为了更好的达到地标性建筑的文化和美学价值,设计团队从前期设计方案制定的时候就开始绞尽脑汁,“国内外设计单位的专家研究过几百套方案,优中选优。大的景观全貌确定之后,就不断的优化细节;能看到的外观基本定型之后,就从人的感觉方面着手加以提升,我们从来没有放弃过找到一个更好的方案”。
  建设世界级跨海通道、为用户提供优质服务、成为地标性建筑,刘晓东和他的战友们正以最朴实的行动实现最初的誓言。
  我们“做工程的人”
  无论筹备之初,还是建设时期,港珠澳大桥的一举一动都伴随着公众关注的目光。面对这样一项世界瞩目的工程,身处其中的刘晓东说压力肯定有,但并非来自公众的关注,而是因为“这样一个工程,只能成功不能失败”。但他同样充满信心,就像工程筹备阶段,千难万难之中也始终认定这个项目一定会上马。
  不论外界如何评价,刘晓东和他的伙伴们每周7天、每天最少15个小时的巨大工作量丝毫不会减少,“根本没有考虑那些事儿的时间”。刘晓东称自己是“做工程的人”,“工程容不得任何闪失”是他经常挂在嘴边的话。
  做工程的人,最重要的特质是责任感。从最初“修路架桥是行善积德的好事”的简朴认知,到“路、桥是公共产品型的东西,关系到整个社会的发展与进步”的深刻认识,和大多数工程领域的人一样,刘晓东在这个过程中体会最深的是责任,“给你机会做整个项目,就一定要把它做好”。“工程的事情容不得半点差错,每一个细节都需要考虑周全,减少每一步的风险。大桥建设的最终目标决定了我们经手的任何一个点,都不能有丝毫松懈。”
  做工程的人,最突出的特质是合作意识。工程的特性决定了任何一个项目的完成都是一个庞大团队协同合作的结晶。仅岛隧工程的设计团队就包括4家,更别说顾问团队、施工团队、外围工程建设配合单位……每个团队背后都是千千万万的个体在共同支撑。刘晓东说:“相信每一个合作者,认可他们的长处和强项,在科学的项目管理体系指导下,集众人之智,扬各方之长,只有这样才能打造出精品工程。”
  做工程的人,最突出的性格是踏实平和。不推卸责任,不惧怕困难,不计较得失,不看重光环。做工程的人就像他们所做的工程一样,只稳稳的站在那里,为你付出他所拥有的一切,不表不争。百年风雨洗礼之后,是安如磐石、屹立如初,还是弱不禁风、飘摇欲坠,时间会对他们做出最公正的评价。
  歌德曾对优美建筑写下评语:建筑是凝固的音乐。那么,集成了岛、隧、桥等多项建筑形式的港珠澳大桥工程,无疑是一场气势磅礴、催人奋进的交响乐章。它将如何让人荡气回肠?我们拭目以待。


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