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港珠澳大桥主体工程今日贯通创新“核动力” 撑起超级工程

来源:南方日报  时间:2017/7/7
港珠澳大桥主体工程今日贯通

创新“核动力” 撑起超级工程

2017-07-07 我有话说(1人参与)

7月7日,全长55公里、世界最长的跨海大桥——港珠澳大桥,迎来主体工程贯通。

一桥飞架三地,粤港澳大湾区迈入大桥时代。今后,香港与珠海、澳门之间4个小时陆路车程将缩短为30分钟。

桥梁专家谭国顺认为,港珠澳大桥在建设管理、工程技术、施工安全和环境保护等领域,填补了诸多“中国空白”乃至“世界空白”,形成了一系列“中国标准”。

连日来,南方日报记者深入港珠澳大桥建设的第一线,解码大桥崛起背后的创新力量。

■突破挑战

开启技术创新的“发动机”

“2003年至2009年,6年论证、84项专题研究,让大桥从设想走向了实操。”远眺港珠澳大桥,港珠澳大桥管理局总工办副主任柴瑞回忆起8年前第一斗沙从海中铲起的场景,仍然有些感慨。

“大型工程建设往往是技术创新的发动机。”在柴瑞看来,港珠澳大桥的技术创新如同金字塔,从打牢基础到金字塔尖,层层堆叠,形成了系统的创新成果。

“第一层次是‘十一五’国家科技支撑的重点项目,目前取得上百项自主知识产权,发表两百余篇论文,出版近20本专著,带动20个基地和生产线的建设。”柴瑞说,第二、三层次是业主委托组织和承包人自行组织的创新,总计超过1000项。

他表示,纵观所有创新成果,港珠澳大桥突破性成果有三个:一是推动长大桥梁建设在工业化技术进步上走了一大步;二是沉管隧道形成了设计施工成套技术;三是建立了中国外海通道的成套技术标准。

港珠澳大桥岛隧工程项目总经理、总工程师林鸣介绍,单是岛隧工程就完成了一百多项试验研究,创造了500多项技术专利,形成六个方面的创新成果,沉管安装工程更是创下了全球最长、最大跨径、最大埋深和最大体量等四项第一。

孟凡超是施工图01标设计负责人,为了应对港珠澳大桥工程建设面临的建设管理、工程技术、环境保护和海上安全等四大挑战,他在国内桥梁建设史上,首次系统提出“大型化、工厂化、标准化、装配化”的理念,并贯穿桥、岛、隧建设的全过程。

这个理念的背后,是一个环环相扣的精密制造项目:桥墩、桥面、钢箱梁、沉管等大型构件在工厂的流水线上成型,再整体运输到伶仃洋海面,一片片、一件件组合拼装,像“搭积木”一样把大桥组装起来,从而使建设效率大大提高。

“直到2009年,大部分桥梁的建设还是靠人工作业。而港珠澳大桥‘大型化、工厂化、标准化、装配化’理念和模式的出现,彻底改变了现状,让中国桥梁建设的工业化水平大步迈进。”柴瑞说。

■攻坚克难

海上搭起“60个埃菲尔铁塔”

超长的跨海距离、超深的海水深度、超级台风、洋流冲击和海浪冲刷等,一系列世界性的难题摆在建设者的面前。“创新是被逼出来的。”港珠澳大桥岛隧工程项目副总经理刘晓东说。

桥梁工程CB03标段常务副经理张连江还记得,大桥首跨钢箱梁在深海区成功架设的场景:巨大的钢箱梁被吊起,经持续3个多小时的调整后,才平稳落在墩台上,精度偏差在5毫米以内。

“如果换成钢混结构,重量将超过3万吨,世界最大的浮吊也无法吊起,还会改变水域的生态环境。”张连江说,“而大桥的钢箱梁是在工厂制作,再到海上安装,解决了这一难题。”

更大的挑战来自整体吊装的“海豚”钢塔。105米高、3100吨重的钢塔吊装,要经历180度翻身、起吊、空中竖转、横移就位、栓装等一系列充满挑战的技术动作,难度可想而知。

桥梁工程CB04标项目支部书记罗锦鸿告诉记者,台风肆虐的海上,为了抢夺安全作业的气象窗口,他们时常面临几天几夜的连轴运转。“在世界建桥史上,类似的大型钢塔整体吊装尚属首次。”

港珠澳大桥管理局总工程师苏权科表示,作为国内首个在桥梁上部结构中大规模使用钢箱梁的外海桥梁工程,港珠澳大桥的用钢量相当于10个鸟巢(国家体育场),可修建60个埃菲尔铁塔。

沉管隧道的安装,背后更是一场创新的攻坚战:

——伶仃洋深处的牛头岛,数千名工人用不到1年的时间在荒岛建起世界最大的现代化沉管预制工厂;

——花费半年时间,工程团队制造出世界上精度最高的自动化模板,集成开发了钢筋流水线生产、大型全液压模板、混凝土控裂、管节顶推等成套技术;

——重达6000吨的国内首个“三明治沉管结构”接头,用世界的最大单臂全旋回起重船吊装入水,与两侧沉管的对接精度达到毫米级,达到世界先进水平。

“我国沉管隧道基础薄弱,通过港珠澳大桥项目的技术攻坚,我们建立起了设计、施工的成套技术,填补了国内外深埋沉管隧道建设的多项空白,部分技术有望在世界同领域中树立里程碑。”刘晓东说。

■走向世界

世界交通“工具箱”有了中国标准

港珠澳大桥的混凝土工厂,会配置一个制冰机,在拌制混凝土时,向里面加冰以实现降温,使大桥所用混凝土浇筑温度控制在28℃以内,满足耐久性指标的要求。“我们与港澳合作首创了混凝土认证制度,港珠澳大桥的每一立方混凝土,每一粒砂石都能溯源,都有标准。”港珠澳大桥管理局行政总监韦东庆说。

在港珠澳大桥这个创新“试验场”上,中国桥梁建设者们创造了许多创新,也形成了众多技术标准,填补了国内的空白。

“随着港珠澳大桥的建设,中国梳理出一套不断完善的《港珠澳大桥专用技术标准体系》,这将为以后的跨海集群工程建设确立起世界认可的中国标准。”苏权科说。这套标准体系,涵盖了混凝土结构耐久性设计、钢桥面铺装施工、跨境隧—岛—桥集群工程综合节能减排技术、沉管隧道结构抗灾等多个领域,为港珠澳大桥120年的使用寿命提供支撑。

如今,港珠澳大桥形成的部分新技术、新材料、新工艺、新设备,已作为“中国标准”逐步走向国际,被其他国家认可和采纳。

“港珠澳大桥建设中使用的无线声呐深水测控系统,对防地震具有很好的效果,今后这一系统在国际深水施工领域都具有推广价值和应用前景。”常驻港珠澳大桥施工一线的日本三清公司技术专家冲山桢雄说。

沉管的“半刚性”结构同样走在世界前列——大桥沉管隧道最大埋深40多米,这样的埋深在世界上前所未有,传统的刚性或柔性结构都无法满足这个埋深要求。在经历了200多个备受煎熬的日子后,“半刚性”的结构终于在大桥建设中付诸实践,“这让沉管之间像关节一样能活动,又不至于幅度太大,解决深埋沉管的结构问题。”林鸣回忆。

从此,在世界沉管结构的工具箱中,除了已有的“刚性”“柔性”外,增加了来自中国的“半刚性”新成员。

“中国工程师们将这个方法提上了另一个台阶,实现了真正的创新!”世界顶级隧道专家、荷兰隧道工程咨询公司TEC执行总裁汉斯·德维特说。就在上个月,世界交运大会发起成立“一带一路”交通联盟倡议,中国与“一带一路”沿线国家和地区成立了世界交通联盟,港珠澳大桥的系列标准成为各国关注的焦点。

“许多‘一带一路’沿线的发展中国家还没有建立起桥梁建设的标准,而港珠澳大桥标准有望成为整个联盟的建设标准,推动中国桥梁建设进一步走向世界。”柴瑞说。

“大桥时代”将临

珠西城市掀起“对接热”

随着“大桥时代”即将到来,围绕“如何用好大桥”,珠海、中山、江门等珠江西岸城市纷纷布局,尤其是在交通建设上力量很大,对接港澳辐射的战略意图明显,或将成为粤港澳大湾区建设的看点之一。

枢纽先行▶▷

珠海谋划建设大桥经济区

“盼望这一天很久了!”得知港珠澳大桥海底隧道工程贯通的消息,在珠海横琴创业的香港青年马颂新满脸兴奋,大桥将让珠江东西两岸联系更为便捷紧密,这意味着他公司的产品将迎来更大市场空间。

未来大桥通车后,珠海将成为唯一与港澳陆桥相连的城市,将从根本上改变珠海的产业、交通和城市发展格局,为珠海带来全新的战略发展机遇。

而作为粤港澳深度合作示范区,横琴自贸片区已成为珠海与港澳合作的重大平台。为了吸引更多的港澳资源,横琴制定了“港人港税、澳人澳税”的优惠政策,不断完善通关政策、创新创业环境,有力促进了三地的合作。截至今年3月底,在横琴注册的港澳企业累计达1360家,其中澳资企业793家,港资企业567家。港澳企业成为横琴发展的重要力量。

面向未来,珠海提出,以港珠澳大桥建成通车为契机,完善辐射区域的大通道建设,成为区域综合交通枢纽,加强与港珠澳大桥的路网对接,以大桥延长线高效串联城市快线、城际轨道以及机场、港口、口岸等关键节点,提升集疏运能力。

城市功能的对接也在加快。按照计划,珠海将全面拉开城市框架,向南对接港澳促进横琴、保税区、洪湾片区一体化发展,建设大桥经济区和城市中央商务区。据了解,目前珠海正在加快推进港珠澳物流合作园的建设,届时其将成为对接港珠澳大桥的重要载体。

助建湾区▶▷

创新要素将在湾区内部便捷流动

不仅珠海在积极谋篇布局,中山、江门等珠江西岸城市也结合自身优势,对接港珠澳大桥,融入粤港澳大湾区建设中。

中山提出,将充分发挥自身沟通珠江口东西岸的枢纽作用,向东主动对接珠江口东岸城市。同时,扎实推进二环工程、对接深中通道工程、南北干线通道工程、对接港珠澳大桥工程等四大工程,构建市域快速路网框架。

6月底,江门大道南(东)线(三江至南门大桥段)工程正式开工启动建设,建成后将方便江门辖区道路对接港珠澳大桥。不仅如此,江门还将与港澳合作,主动承接珠三角核心区优质大项目,推动“珠中江阳”新型都市圈建设,融入粤港澳大湾区。

秋风未动蝉先觉,企业家们早已看到商机。澳门企业家刘艺良说,香港辐射能力巨大,澳门又是中国内地对接葡语系国家的重要平台,港珠澳大桥让大湾区形成完整闭环,将给内部的城市带来很多商机。

省社科院产业研究所所长向晓梅表示,港珠澳大桥未来通车后,将为珠江西岸城市带来全球先进的技术和资本,对接全球创新资源,提高大湾区的整体创新能力。

国家发展和改革委员会国际合作中心主任曹文炼表示,大桥将大大加速地区人才、物资、资金、信息的流动,以交通发展实现区域经济互为“支撑点”,有利于拓展大珠三角的经济腹地,推动粤港澳大湾区成为战略性增长极。

■链接

港珠澳大桥

大事记

◎2009年12月15日

港珠澳大桥开工仪式在珠海举行。

◎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,西人工岛顺利成岛。

◎2011年12月14日

港珠澳大桥香港段工程正式动工。

◎2012年7月

主体工程钢结构制造和桥梁土建工程开工。

◎2012年7月31日

港珠澳大桥珠海连接线项目正式开工。

◎2013年12月2日

港珠澳大桥首片组合梁成功架设。

◎2015年2月10日

桥梁工程CB05标最后一片组合梁顺利吊装,率先全部拉通。

◎2015年4月20日

桥梁工程CB05标九洲航道桥207号墩上塔柱整体吊装成功,5月11日竖转提升到位,九洲航道桥扬起“双帆”。

◎2015年5月3日

青州航道桥首个索塔结形撑吊装完成,具有景观标志的“中国结”屹立伶仃洋上。

◎2015年9月6日

主体工程220座墩台全线完工。

◎2016年6月2日

江海直达船航道桥第三座海豚塔成功吊装,港珠澳大桥主体工程7座桥塔施工全部完工。

◎2016年6月29日

港珠澳大桥主体桥梁成功合龙。

◎2016年9月27日

港珠澳大桥主体桥梁正式贯通。

◎2017年4月10日

港珠澳大桥珠海连接线全线贯通。

◎2017年5月2日

港珠澳大桥沉管隧道最终接头成功安装。

◎2017年5月25日

隧道最终接头焊接工序完成。

南方日报记者 梁涵 林郁鸿 王轲

摄影 南方日报记者 王荣 关铭荣

统筹 沈文金 郑佳欣 黄颖川


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