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港珠澳大橋主橋建設進入決戰(zhàn)期揭秘世界最長跨海大橋
2016-01-05 
        原標題:港珠澳大橋主橋建設進入決戰(zhàn)期揭秘世界最長跨海大橋

        ?

        九洲航道橋橋塔旋轉(zhuǎn)矗立海面,港珠澳大橋初展風姿羊城晚報記者林桂炎何奔攝

        

        中國結(jié)“織”到海上

        治國理政新實踐·全面深化改革廣東篇

        總指揮:劉紅兵劉海陵

        策劃:林海利許志權(quán)蔡惠中

        統(tǒng)籌:曾璇蘇碧青

        羊城晚報記者曾璇

        把港珠澳大橋的建設歷程,看作是一部濃縮的“中國交通發(fā)展”的騰飛史,并不為過。

        她是中國交通史上技術最復雜、建設要求及標準最高的工程之一:

        ——項目橫跨三地,是粵港澳三地首次合作建設的超大型跨海交通工程;

        ——處在珠江航運最繁忙區(qū)段,并穿越中華白海豚保護區(qū),施工要求、環(huán)保要求高;

        ——工程規(guī)模大,建設條件復雜、建設標準高、技術覆蓋面廣、涉及專業(yè)多,是集橋梁、隧道和填海造地工程于一體的世界級交通集群項目,其設計和施工難度在世界范圍內(nèi)首屈一指。

        她擁有世界最長的跨海大橋、世界最大的海中橋隧工程、世界最長的海底沉管隧道……她的建設將成為中國交通建設史上一個重要的里程碑項目,將凝結(jié)中國工業(yè)化發(fā)展的最前沿成果,象征著中國由橋梁大國邁向橋梁強國。

        “龍爪”深扎海底,“龍翼”翱翔九天。

        港珠澳大橋主橋建設進入決戰(zhàn)階段。從今天起,羊城晚報同港珠澳大橋管理局合作推出大型系列報道,將為讀者入穴“探龍”、馳騁“觀龍”、描陌畫龍”。

        剛剛過去的2015年,港珠澳大橋主體工程建設精彩紛呈,亮點迭出——

        2月3日,九洲航道橋橋塔旋轉(zhuǎn)矗立在珠海市情侶路對開的海面上;

        3月26日,島隧工程E15管節(jié)歷經(jīng)三次沉放,兩次返航,一波三折,終于在海底40米深處實現(xiàn)了與E22管節(jié)的精準對接;

        5月3日,青州航道橋“中國結(jié)”屹立伶仃洋,港珠澳大橋標志性景觀完美呈現(xiàn);

        5月10日,央視《新聞聯(lián)播》用3分多鐘的時間報道了深海鉗工管延安的事跡,港珠澳大橋建設者挑戰(zhàn)極限,精益求精,甘做超級工程螺絲釘?shù)木裨谌珖鴱V為傳揚;

        8月9日,港珠澳大橋集眾多“世界之最”走上了央視財經(jīng)《對話》欄目,被譽為“橋梁界的珠穆朗瑪峰”;

        8月24日,在江海直達船航道橋施工現(xiàn)場,近3000噸的海豚塔在海上實現(xiàn)空中轉(zhuǎn)身,橋梁工程突破了最難的技術關口;

        9月6日,主體工程22.9公里的橋梁墩臺全部安裝完畢;

        10月1日上午,央視新聞頻道用航拍直播了港珠澳大橋海上施工的恢弘場景,再次震撼國人;

        12月11日,歷時五年的國家科技支撐計劃“港珠澳大橋跨海集群工程建設關鍵技術研究與示范”通過了科技部的總驗收,參與研究單位包括國內(nèi)21家企事業(yè)單位、8所高等院校,500多名科研人員,形成我國集橋、島、隧為一體的工程技術最高水平的研究成果;

        12月21日,E24管節(jié)成功浮運安裝,沉管隧道建設創(chuàng)造了一年安裝10節(jié)沉管的“中國速度”;

        12月26日,俗稱港珠澳大橋“神經(jīng)中樞”的管理養(yǎng)護中心在珠海封頂。

        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(xù)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(nèi)首次采用整體豎轉(zhuǎn)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,然后再進行海上吊裝。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

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        海上天路飛躍伶仃

        羊城晚報記者林丹黃鈺

        1精衛(wèi)填海最長最難的橋

        在中國高鐵這張國際名片熠熠生輝之前,中國建橋人早已在美國、巴拿馬、印尼等國立下了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只不過是“眾山斜而已。

        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(jīng)驗,但到了伶仃洋,還是感到“天塹難越”。2009年12月15日,時任國家發(fā)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?!?br />
        伶仃洋是珠江進入南海的一段喇叭狀??冢馊搜壑兴坪醪⒎巧詈?。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(huán)境給這座大橋帶來了一系列的難度:每天4000多艘船只經(jīng)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,珠江水帶來了大量的淤積,大橋阻水率如超過10%,將會改變這里的生態(tài)環(huán)境;在軟基上建人工島是向海里拋大石還是開挖淤泥?開挖的話,可能要挖800萬方……

        港珠澳大橋“120年的設計使用壽命”雖然只是比國內(nèi)標準的100年多了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。

        解決了這些難題的港珠澳大橋,理所當然成為了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公里,其中橋梁部分還包括通航孔橋和非通航孔橋。

        2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(nèi)還沒有造過1000米跨度的橋梁?!?br />
        隨著技術發(fā)展,跨度上千米的橋梁在中國的橋梁盛宴上變?yōu)橐坏馈凹页2恕?。然而,港珠澳大橋的難度仍令專家們皺眉,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家企事業(yè)單位、8所高等院校超過500名科研人員構(gòu)成一套系統(tǒng)的“組合拳”,“直擊”港珠澳大橋5大科研課題??蒲袌F隊在不斷合成過程中發(fā)揮到了極致,展示了強大功力:目前已獲得53項專利授權(quán),編制標準、指南30項,出版專著18部,發(fā)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,這是工程引導了科研,科研解決了工程難題。去年12月11日,科技部在珠海組織專家對“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(nèi)的14位專家組成員一致對項目給予了高度評價: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(diào)工程后國家又一重大工程項目,“其成就是全面的、系統(tǒng)性的,在世界有重大影響?!?br />
        3巨龍?zhí)胶3凉芎5讓?br />
        若干年前,歐洲有一條跨越厄勒海峽的通道落成,它4公里長的海底隧道也是采用沉管,每節(jié)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(jié)沉管通過兩端人工島連綴成一條6.7公里的海底隧道!

        如何建造并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(zhàn)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(yè),勞動者的主體就是民工,勞動者素質(zhì)參差不齊,技術水平差異大,而港珠澳大橋的規(guī)模、施工環(huán)境和技術要求令這一傳統(tǒng)模式“手足無措”。海上高空作業(yè),環(huán)境復雜程度幾倍于陸地,數(shù)百上千人擠在工地,安全系數(shù)大降??陀^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(xiàn)場澆注而不是預制,根本沒法干。

        孟凡超說:“我們必須讓那些預制件在工廠里標準化生產(chǎn),讓地盤工變成生產(chǎn)線上某個環(huán)節(jié)的熟練工,減少現(xiàn)場的作業(yè)時間和工作量,有效控制成本、質(zhì)量和工期,同時也有利于環(huán)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家的差距?!?br />
        于是,中國建橋人開始建工廠,在珠海桂山建立了沉管預制廠,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、在工廠里完成的橋梁“零件”源源不斷地運到施工現(xiàn)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?,F(xiàn)在,港珠澳大橋讓我們向橋隧強國邁進了堅實的一步。”

        大工程、大標段要用“大零件”、大裝備去實現(xiàn)。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余噸;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。為了運鋼箱梁的模塊化運梁車重達3000噸,有968個輪子,只要需要,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(lián)動鋼圓筒振沉系統(tǒng)、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(xiàn)在世界也很少有。

        讓橋梁及土木工程專家們驚喜的是,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(huán)保的提升。孟凡超透露,港珠澳大橋產(chǎn)生了一大批標準和規(guī)范,也造就了一大批先進大型裝備,現(xiàn)在一些海外工程,人家一看設備就拍板了,“因為你有這金剛鉆,證明你能干這磁器活”。

        4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(fā)展特征是來料加工的外向型經(jīng)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(jīng)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總量增長了261倍,而西岸珠海、江門、中山三市僅增長了47倍。

        “珠江西岸不加快發(fā)展,大珠三角就不會發(fā)展?!标愒垙慕?jīng)濟角度分析說:“我們研究了珠三角的交通網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),這個結(jié)構(gòu)對經(jīng)濟發(fā)展不利。要解決‘喇叭口’狀的交通結(jié)構(gòu),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(huán)狀交通的通達度加強了,整個區(qū)域內(nèi)的人流、物流更加快,對香港經(jīng)濟的振興將產(chǎn)生明顯的推動,這座橋具有政治和經(jīng)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了與香港的距離,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(nèi)地迅猛發(fā)展的高科技相結(jié)合,香港的第三產(chǎn)業(yè)在粵西更能長袖輕舒。

        據(jù)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(yè)機會,并拉動香港1.5個百分點的經(jīng)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布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(xiàn)“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(jié)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(jīng)三次浮運、兩次返航,終于安裝成功。

        2015年4月20日九洲航道橋第二座上塔柱整體吊裝成功,并于5月11日豎轉(zhuǎn)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(jié)”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(lián)合設計順利完成。

        2015年12月11日歷經(jīng)5年,由交通運輸部總體負責組織實施的國家科技支撐計劃“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(jié)沉管在海底精準對接,島隧工程完成了今年“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。

        港珠澳大橋管理局提供編輯:鄔嘉宏

        
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