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55公里港珠澳大桥主体全线贯通 “湖北力量”建功超级工程“世界之最”

发布时间:2017-07-07 11:29:34来源:湖北日报网

港珠澳大桥海上桥梁CB05标完工(九州航道桥部分,中铁大桥局施工)

港珠澳大桥海底隧道贯通仪式现场(通讯员 郑强 摄

  湖北日报网讯(全媒体记者廖志慧 通讯员隋业辉、张静)7日10点,港珠澳大桥海底隧道贯通仪式在大桥西人工岛举行。加上去年9月底贯通的桥梁部分,这座连接香港、澳门、珠海的“超级工程”主体全线贯通。“我们成功了,我们创造了这个奇迹。”身处仪式现场,中交二航局港珠澳大桥岛隧项目部常务副经理杨绍斌激动不已。

  担当大桥建设主力军的湖北建桥人,有理由激动。这座完全由中国独立自主设计并建造的举世瞩目的跨海大桥,长55公里,由桥梁、隧道、人工岛连接而成,是中国桥梁建筑史上技术最复杂、环保要求最高、建设标准最高的“超级工程”,刷新多项世界桥梁纪录。

  此次贯通的海底沉管隧道,为国内首条外海沉管隧道,也是当今世界上埋深最大、综合技术难度最高的沉管隧道。沉管段项目总长5.664公里,由33个管节组成。一根沉管重量达8万吨,相当于一艘中型航母。中交二航局承担了总长近一半的沉管预制,使用钢筋量相当于埃菲尔铁塔。岛隧工程监理则由中铁大桥院承担。

  在大桥建设中,湖北建设者们以超高标准、超凡毅力应对着每一道工序,艰难攻克强台风、深水深槽、大径流、强回淤等世界级难题,创造了一项项震撼人心的世界纪录,圆满完成施工任务。

  2016年9月底,港珠澳大桥主桥桥梁贯通,三座桥梁超过一半为“湖北造”。其中,九洲航道桥由中铁大桥院设计、中铁大桥局建造;武船重工为大桥塑造“钢身”,承担共16.4万余吨的钢箱梁制造安装,约占主体桥梁用钢量的三分之一。

  随着一桥飞架三地,粤港澳半小时超级城市群经济圈加快形成,世界级大湾区加速起航。大桥通车后,香港至珠海的陆路通行时间将由3小时变成半小时,三地经济融合将不断加深,将形成世界瞩目的超级城市群。

沉管预制厂内,一号生产线最后一节段沉管开始浇筑。

  为120年的世纪工程守护好质量之门

  记者廖志慧通讯员隋业辉王虎

  如一条巨龙,港珠澳大桥已腾跃在伶仃洋上空。然而,行至一半,“巨龙”竟然在海中间玩起了“消失”,桥身连上了海中的人工岛,然后就找不到了。

  原来,因海面航道通航的需要和受空中航道限高的影响,港珠澳大桥的一部分采用海底隧道。

  由人体脊椎找到灵感

  他们困守孤岛打破国际垄断

  港珠澳大桥岛隧工程是世界唯一深埋沉管隧道,也是世界最大沉管隧道,由33节沉管拼接而成。

  “如此大规模的沉管预制,在国内还是第一次,在世界范围内也没有多少经验可供借鉴。”时任中交二航局港珠澳大桥岛隧项目总工程师周光强说。

  2010年底,中交二航局项目部踏上珠海外海上的一个荒岛——牛头岛,开始沉管预制前各项筹备工作。孤悬大海,没水没电,原材料都靠船从陆上运来。

  为掌握世界最大沉管隧道的预制生产技术,建设者们曾到荷兰、日本等公司考察,但对方只提供技术咨询,核心技术保密。周光强和他的同事们憋足一口气,决定自主研发,为中国未来海上超级桥隧工程奠定技术基础。

  沉管的混凝土好比人体的脂肪肉身,钢筋好比骨架。由于钢筋笼总体硬度偏软,在顶推试验时变形非常大、稳定性差,直接影响安装精度和预制质量。

  一时间,技术团队犯了难。某天,周光强长期伏案研究后感到后背不适,他下意识地用手扶住腰,突然灵光乍现:人类因为有脊椎,柔软的身体才能站得直、坐得稳,何不在钢筋笼中加一道“脊椎”?由此,钢筋笼“劲性骨架”应运而生。新增劲性骨架后,钢筋笼整体硬度提升,顶推过程中可确保无位移变形。

  2012年8月,周光强带领他的团队实现国内海底沉管预制零的突破。

  在外国专家的反对声中坚持自我

  世界首创“半刚性”结构

  安装33节“巨无霸”管节要超级精确,误差控制以厘米为单位;这些管节要在40多米的海底,保证双向六车道的车辆安全通行120年。难度可想而知。

  关于沉管安装,当时,世界范围内的实践和理论只有两个,一刚一柔。

  采用刚性结构,整体结构不用担心漏水,但如果出现沉降,大体积沉管受力不均匀有可能出大问题。

  采用柔性结构,受力比较均匀,能够应对一定范围的不均匀沉降。但到深埋处,接头仍会张开或错位。

  港珠澳大桥岛隧工程项目总经理、总工程师林鸣回忆:“大家很痛苦,几乎都绝望了。”

  无数个通宵讨论后,曙光初现。2012年9月的一个早晨,港珠澳大桥设计总负责人、中交港珠澳大桥岛隧工程项目部副总经理刘晓东收到林鸣的短信:“是不是可以研究一下半刚性的概念?”

  这是刘晓东永远难忘的一个短信。

  听到半刚性结构,外国专家发出强烈反对,国外的实践和理论都没有这个东西。

  然而,中国建设者们不信邪。林鸣组织5个平行的模拟实验。同时,中交二航局副总工程师翟世鸿带领团队在武汉进一步开展实验,试图从根本上去摸清“半刚性”结构概念的机理。

  2013年8月中旬,港珠澳大桥管理局组织一个高规格专家论证会议,专家们对5个实验团队的数据反复论证。2013年8月14日下午得出最后结论:支持“半刚性结构”方案。在中国建设者的手中,半刚性结构从蓝图变成现实,创造了外海沉管隧道滴水不漏的建设奇迹。

  一天不通车,测量就不能停

  为超级工程站好最后一班岗

  在这条世界最大的外海深埋沉管隧道建设中,由中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司牵头组建的工程监理联合体,成为超级工程采用最高建设标准、实现120年设计使用寿命的关键一环“把关人”。

  40多米水深下的海底隧道中,监理如何进行水下检测、监测?

  没有经验、没有规范、没有教材。他们坚持的原则有两个:一是做好试验先行,二是做好监测手段。

  海底沉管隧道E1管节浮运安装前,岛隧项目总监办配合岛隧项目总经理部,先后在海上进行四次拖航实验,模拟现场各种复杂的海洋洋流环境。最终,历经95个小时的昼夜奋战,首节沉管管节对接安装告捷。

  为保证沉管隧道安装的精度要求,岛隧工程总监办还专门成立水下检测组,购买多波束测深系统等高端设备,还委托广州打捞局成立潜水队。

  海底巨龙在伶仃洋里不断往前延伸的同时,来自水下检测组的队员们,也正在这条世界最长沉管海底隧道内部,加紧开展测量精度达毫米级的“体检”。在港珠澳大桥正式通车前,一天不通车,测量就不能停。

  中铁大桥院集团公司副总工程师兼岛遂工程总监胡昌炳回忆,最为惊心动魄的一次战斗,是E15沉管遭遇回淤。

  2014年11月,在E15沉管第一次下放时,管节基床出现一股从未有过、来历不明的超强回淤。如果强行安装,万一基床上的淤泥让沉管发生滑移,对于大桥来说,未来可能是致命隐患。

  为弄清楚回淤从何而来,检测监理积极协助项目部在施工现场周边120平方公里海域布设6组固定监察基站、24组监测仪器,每天18公里长距离巡测,先后完成200组地质取样普查、30多次密度检测。

  2015年春节,在遭遇第二次下沉失败后,建设者们没有气馁。最终,经过多波束扫描、实地探摸,监理技术人员掌握了精准的E15沉管水下安装科学数据。3月26日,E15沉管第三次下沉十分顺利,和此前已安装的E14管节完美对接。至此,三征伶仃洋终于告捷。

  “今年是港珠澳大桥岛隧工程的收官之年,我们将为超级工程站好‘最后一班岗’,为120年的世纪工程守护好质量之门。”胡昌炳说。