2018-01-26 11:34
小弈编译
确实是有点儿厉害了!
一桥跨三地,唇齿更相依。
“港珠澳大桥是一座名副其实的科技大桥,在这些世界级挑战的背后,是一系列创新攻坚和科技支撑的强力驱动。” 港珠澳大桥管理局总工程师苏权科这样表示。
记者实地探访了这座桥梁界的“珠穆朗玛峰”。造桥架梁,一直是珠江两岸人民的梦想。但要跨越几十公里的南伶仃洋海域,谈何容易。
我们的港珠澳大桥,跨海段长度有22.9公里,还要建设两个10万平方米的人工岛,海底隧道长度达5.9公里,难度可想而知。更何况,这还是在淤泥深厚、海洋腐蚀环境严峻的外海施工。
自然条件复杂,生态环保的要求更加严格。这片海域是国家一级保护动物中华白海豚的自然保护区,如何在施工过程中最大限度地减少对白海豚的干扰,是建设者面临的严峻挑战。
根据规划,项目要穿越30万吨级航道,同时毗邻香港国际机场。“大桥要满足30万吨级巨轮通行的需求就得建高,要满足附近机场航班降落的限高需求又得建矮。“人工建岛和海底沉管隧道,当时对我们来说都是‘超级难题’。而海底沉管隧道的关键技术一直掌握在少数发达国家手中,无论是技术引进还是合作,代价都非常高昂。
何况有的技术还面临着国际封锁,花钱也买不来。
从前期项目的可研阶段到开工建设,科技创新的理念贯穿始终。
自2010年起,国家科技支撑计划启动了“港珠澳大桥跨海集群工程建设关键技术研究与示范”项目,涉及大桥建设各项难点,以专业性、创新性、实用性的科技攻关支撑起港珠澳大桥的建设,啃下了一块块硬骨头,在关键技术、关键装备、关键材料领域取得全面突破,也为我国交通建设行业自主创新、技术进步起到了引领作用。
从上空俯瞰港珠澳大桥,巨龙在离岸20多公里处倏忽隐没,再在6公里外腾空而起,连接两端的小岛状似蚝贝,工作人员都亲切地称其为“贝壳岛”。
贝壳岛不简单。在外海“无中生有”造出两座面积10万平方米的小岛,且当年开工、当年成岛,创造了世界纪录。“我们首创了外海深插超大直径钢圆筒快速筑岛技术,仅用了221天就完成两岛筑岛,还实现了绿色施工。”苏权科介绍,采用传统的抛石填海、围堤筑岛技术,工期长达3年,会对周边环境及航道产生极大影响。
科研人员设计了多个方案,最后探索出外海快速筑岛技术,即采用120个巨型钢圆筒直接固定在海床上插入海底,再在中间填土形成人工岛。
“每个圆筒直径有22米,大概和篮球场一般大;最高达51米,相当于18层楼高;重达550吨,与一架A380‘空中客车’相当。海底沉管隧道,同样也是庞然大物。5.6公里的沉管隧道由33个巨型混凝土管节组成,重量达8万吨。” 沉管隧道设计与施工关键技术课题研究负责人徐国平介绍,在水下近50米建设深埋沉管隧道,在国际上也被视为“技术禁区”。
技术人员最终从理论上揭示了深埋沉管结构体系受力及变形机理,创新提出“半刚性”沉管新结构。
这一方案与国外专家提出的“深埋浅做”方案相比,节省了工期。地基的不均匀沉降、剪力键的结构、止水材料的性能以及地震等因素,都有可能导致隧道漏水。作为世界最大的钢结构桥梁,大桥仅主梁钢板用量就高达42万吨。
“这相当于10座鸟巢或60座埃菲尔铁塔的重量,能抗16级台风、7级地震。”苏权科说,大桥的钢桥面铺装面积达到50万平方米,也创造了世界纪录。更让人惊叹的,是这座大桥全部采用了“搭积木”的方式来建造。
港珠澳大桥的所有构件,无论大小,包括上千吨重的桥墩、桥身和100多米高的桥塔,都是在岸上工厂整件制造,然后运至海上,像“搭积木”一样拼装在一起,实现了精密制造、精密安装。岸上预制则让大型成套设备、先进生产工艺有了用武之地。“海工环境下,钢桥面疲劳开裂和混凝土海蚀早期破坏是行业通病,要建成一流工程,必须借助科研的力量来攻克这两大行业痼疾。”作为港珠澳大桥国家科技支撑计划课题之一——“混凝土结构120年关键技术”的负责人,从理论、技术、材料、工艺等多方面着手,作出了适合港珠澳大桥的耐久性设计。
施工之初,最让人揪心的白海豚仅有1400头;主体工程完工后,白海豚增加到1800头。“这也是国家科技支撑计划的子课题,我们与中国科学院水生生物研究所、中山大学、交通运输部规划研究院合作,组建团队,300多次出海跟踪,对海域内1000多头白海豚进行了标识,并摸清白海豚生活习性,在施工时采取针对性保护措施。”余烈说,出海时能看见白海豚,是吉祥如意的象征,工人们既期盼偶遇白海豚,又会刻意避开,让它们少受干扰。