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正在鋪設瀝青的港珠澳大橋江海航段橋面，紅色是鋪設瀝青前的保護涂層（4月29日攝）。新華社記者 劉大偉/攝

從開工那一(yi)刻起，港珠澳(ao)大橋就在(zai)連續創造“世界(jie)之(zhi)最(zui)(zui)”。這座(zuo)東連香港，西(xi)接澳(ao)門、珠海的(de)跨海大橋，全長超(chao)(chao)過50公里(li)，是繼(ji)三峽工程、青藏鐵(tie)路之(zhi)后，我國又一(yi)重大基礎(chu)設施項目，也是中國橋梁(liang)建筑史上(shang)技術(shu)最(zui)(zui)復雜、環保要求最(zui)(zui)高、建設標準最(zui)(zui)高的(de)“超(chao)(chao)級(ji)工程”。

港珠澳大橋設計施(shi)工中(zhong)，全長超過7公(gong)里的(de)島(dao)隧工程(cheng)(cheng)是(shi)整個項(xiang)目的(de)控制性(xing)工程(cheng)(cheng)，負責這一工程(cheng)(cheng)設計施(shi)工的(de)是(shi)中(zhong)國交通建設集團。7年(nian)里，島(dao)隧工程(cheng)(cheng)項(xiang)目總(zong)工程(cheng)(cheng)師林(lin)鳴帶(dai)領幾千人團隊，相繼(ji)突破了深(shen)埋(mai)沉管、快速成島(dao)、隧道基(ji)礎、外海深(shen)槽安裝(zhuang)等(deng)一系列世界難題，為中(zhong)國工程(cheng)(cheng)建設標注了全新(xin)的(de)高度。

在(zai)海底鋪上“席(xi)夢思”

“雖然(ran)有建(jian)設跨江隧(sui)道的(de)歷(li)史，然(ran)而(er)，來港珠澳(ao)之前，我們對海(hai)底沉(chen)管隧(sui)道十分陌生，能找(zhao)到的(de)資料只有薄(bo)薄(bo)的(de)一(yi)本書，零星見過幾張沉(chen)管隧(sui)道施工(gong)的(de)現場圖片。”中(zhong)交港珠澳(ao)大橋島隧(sui)工(gong)程項目副總(zong)工(gong)程師高(gao)紀兵(bing)說。

根據(ju)設計，大(da)橋隧(sui)道工程要在(zai)伶仃洋海(hai)面40多米深處(chu)開挖一條(tiao)5664米的海(hai)底(di)隧(sui)道基(ji)(ji)槽(cao)，海(hai)下最大(da)挖深達(da)48.5米，誤(wu)差不超過0.5米。由于港珠澳大(da)橋地(di)質(zhi)環境是厚軟土地(di)基(ji)(ji)，且厚度在(zai)30~50米，這使得(de)沉管基(ji)(ji)礎沉降控(kong)制變得(de)非常困(kun)難。

“沉(chen)(chen)管(guan)隧道(dao)為什么漏水？歸結到底，都是基礎出了問題。”林鳴解(jie)釋說，近8萬噸重的(de)沉(chen)(chen)管(guan)鋪(pu)在上面，基礎如果做不好(hao)，后果不堪設想。

經過無(wu)數次工(gong)法(fa)比選、理論計算和試驗驗證，大橋的工(gong)程師們創新一種新的復合(he)地基(ji)(ji)(ji)+組合(he)基(ji)(ji)(ji)床的基(ji)(ji)(ji)礎方案，在溝(gou)槽的基(ji)(ji)(ji)床底部加(jia)鋪一層2至3米的大塊石并夯平，其上(shang)再用碎(sui)石整平。工(gong)程師們笑稱，這是(shi)給海底沉管鋪上(shang)“席夢思”。

為了鋪好“席夢思”，今(jin)年39歲的工程(cheng)(cheng)師(shi)冀晉和(he)他的拋(pao)石夯(hang)平(ping)(ping)班(ban)組在“振駁28”號(hao)拋(pao)石夯(hang)平(ping)(ping)船上整整奮(fen)戰了43個月(yue)、1291天。洋流(liu)、臺(tai)風(feng)、回淤、設備損壞，甚至船上極度單調枯(ku)燥的生活，都給他們帶(dai)來(lai)極大的挑戰。2016年1月(yue)25日，冀晉他們最終完成了世界上首例(li)深(shen)海基床塊石拋(pao)填和(he)夯(hang)平(ping)(ping)工程(cheng)(cheng)。

事實(shi)證明(ming)，整個島隧工程(cheng)中，運用(yong)組合基床(chuang)的部分，隧道的沉降(jiang)都控制在5厘(li)米以(yi)內，這比合同(tong)約定20厘(li)米的沉降(jiang)標準超出數倍。

33根沉管連結滴水不漏(lou)

根據設計方案，港珠澳大(da)橋(qiao)海底沉(chen)管(guan)隧道由33根巨型(xing)沉(chen)管(guan)組成，每節管(guan)道長180米，寬37.95米，高11.4米，單節重(zhong)約8萬噸。這些沉(chen)管(guan)采用(yong)工廠法預先制(zhi)(zhi)成，為此(ci)，大(da)橋(qiao)建(jian)設者用(yong)14個月在外海荒島建(jian)成了世(shi)界最(zui)大(da)的沉(chen)管(guan)預制(zhi)(zhi)廠，并(bing)創(chuang)下(xia)了澆筑百萬方混凝(ning)土無一裂(lie)縫的世(shi)界奇(qi)跡。

把跟航母一樣重的沉管浮運至施工(gong)現場，并準確(que)沉放(fang)在(zai)海地50米深已經(jing)鋪好的基床上并與前一個沉管實施精確(que)對接，其(qi)難度(du)和挑戰可(ke)想而知。

負責(ze)沉管浮(fu)運安裝施工的島隧項(xiang)目副總(zong)工程(cheng)師王強說，風向浪高、海(hai)底洋流、泥沙、海(hai)水(shui)密度，每一個參數的變化都會(hui)直接影響沉管對(dui)接。

即(ji)使(shi)在世界(jie)范圍(wei)內，沉管隧(sui)道尚沒有(you)100%不漏水(shui)的紀錄(lu)。然而，港珠(zhu)澳大橋隧(sui)道在世界(jie)范圍(wei)類似機(ji)構中，第一次做到(dao)了(le)滴水(shui)不漏。

在沉(chen)管對接過程(cheng)中，最終(zhong)接頭無疑是“畫龍點睛”的一筆，負責最終(zhong)接頭設(she)計的工程(cheng)師李毅告(gao)訴記者，為了(le)實現毫米(mi)級的精度要求，他們(men)用了(le)3年時間，從方案的提出、細(xi)化、完成，“做到(dao)每一個參數能說得清楚”。

今年5月(yue)2日(ri)22時(shi)許，經過10余小(xiao)時(shi)的(de)吊裝，重達6000噸的(de)最終接頭(tou)像“楔子”一(yi)(yi)樣被精確(que)安裝在海(hai)底(di)28米(mi)深的(de)E29和(he)E30兩節沉管之間，將海(hai)底(di)隧道連為(wei)一(yi)(yi)體(ti)。從2013年5月(yue)第一(yi)(yi)節沉管安裝完成，歷(li)時(shi)4年，大(da)(da)橋建設者(zhe)先后攻克深水深槽、大(da)(da)徑(jing)流、強回淤、曲線(xian)段(duan)等(deng)世界難題(ti)，創造了“一(yi)(yi)年十節”的(de)中國(guo)速度。

逼出來的創新

沉管隧(sui)道(dao)被定義為淺埋隧(sui)道(dao)，沉管回(hui)填及覆土厚(hou)度約在兩米(mi)，為滿足伶仃洋海域水運要(yao)求(qiu)，港珠澳大橋隧(sui)道(dao)沉管需埋到海床以下20多米(mi)。

然而，自1928年人(ren)類(lei)工程史上修建第一條(tiao)鋼筋混(hun)凝(ning)土沉管(guan)(guan)隧(sui)道以(yi)來(lai)，沉管(guan)(guan)制作(zuo)的(de)“工具箱”里(li)只有剛(gang)性(xing)(xing)和柔性(xing)(xing)兩種方法(fa)。港珠澳大(da)橋島隧(sui)工程總設計師劉(liu)曉(xiao)東介紹說(shuo)，“剛(gang)性(xing)(xing)結構(gou)好比一塊長條(tiao)積木(mu)，而柔性(xing)(xing)結構(gou)好比樂高(gao)小塊積木(mu)拼接的(de)積木(mu)條(tiao)”。工程師們通過大(da)量計算分(fen)析發現(xian)，在20多米的(de)覆蓋層(ceng)下，采用(yong)傳統的(de)剛(gang)性(xing)(xing)或柔性(xing)(xing)結構(gou)體系，沉管(guan)(guan)結構(gou)安(an)全都得不(bu)到保(bao)障。

2012年11月17日凌晨，劉曉東(dong)收到林鳴的(de)一(yi)條短信：“嘗試研究(jiu)一(yi)下半(ban)剛性。”他所提出的(de)半(ban)剛性結構設(she)想，是保留甚至(zhi)強化串起小(xiao)管節之間(jian)的(de)鋼絞線，加強小(xiao)管節之間(jian)的(de)連接，使180米(mi)長、由8個小(xiao)節段連接而成(cheng)的(de)標準管節的(de)變形受到更(geng)大(da)的(de)約束，增強深埋(mai)沉(chen)管的(de)防(fang)錯位能力。

設計(ji)團(tuan)隊用(yong)30多天完成《半剛性(xing)(xing)沉(chen)管結構(gou)(gou)方案設計(ji)與研究報(bao)告》，為了證明“半剛性(xing)(xing)”結構(gou)(gou)，工程師(shi)們(men)又(you)邀請國(guo)內外6家專業研究機構(gou)(gou)進行“背(bei)對背(bei)”的分(fen)析計(ji)算，從(cong)模型試(shi)驗及(ji)原理上驗證“半剛性(xing)(xing)”結構(gou)(gou)。最終，這一(yi)創新結構(gou)(gou)設計(ji)得到各方一(yi)致(zhi)認可(ke)。

經過兩年努力(li)，總長5.6公里，由33節(jie)、每(mei)節(jie)重(zhong)7萬多噸的沉管(guan)連(lian)結而(er)成(cheng)的港珠(zhu)澳(ao)大橋海底隧道沉管(guan)部分(fen)全線貫通，大橋建(jian)設者用最低(di)的花費，把“半剛性”結構由構想變成(cheng)現實。

“中國工程師的(de)(de)創(chuang)新是被逼出來(lai)的(de)(de)，甚(shen)至是痛苦(ku)的(de)(de)”，回憶(yi)那(nei)一(yi)(yi)段煎熬的(de)(de)日子，林鳴感(gan)慨道(dao)，大(da)橋設計之初，他(ta)們曾(ceng)與一(yi)(yi)家掌握沉管(guan)隧(sui)道(dao)施工核心技(ji)術的(de)(de)外國公(gong)(gong)司商談合作，這家公(gong)(gong)司開(kai)出的(de)(de)咨詢費高達1.5億歐(ou)元，并(bing)且，施工過程及時間節點均由(you)對(dui)方掌控。

外國(guo)(guo)公司的技術(shu)(shu)(shu)保(bao)護、技術(shu)(shu)(shu)壁壘與技術(shu)(shu)(shu)歧視，激發了中國(guo)(guo)工程(cheng)(cheng)(cheng)師自(zi)主創(chuang)(chuang)新(xin)的決心。在港珠澳大橋島(dao)隧(sui)(sui)工程(cheng)(cheng)(cheng)建設過程(cheng)(cheng)(cheng)中，新(xin)技術(shu)(shu)(shu)創(chuang)(chuang)新(xin)有(you)64項(xiang)，包括深(shen)埋沉(chen)管、快速成島(dao)、隧(sui)(sui)道(dao)基礎、工廠法預(yu)制沉(chen)管、外海深(shen)槽沉(chen)管安裝等一系列(lie)工程(cheng)(cheng)(cheng)難題，為世界海底隧(sui)(sui)道(dao)工程(cheng)(cheng)(cheng)技術(shu)(shu)(shu)提供了新(xin)知識與新(xin)樣本。（武欣(xin)中）

來源(yuan)：中(zhong)國青年(nian)(nian)報 （2017年(nian)(nian)06月(yue)22日 01 版）