港珠澳大橋海上橋梁CB05標(biāo)完工(九州航道橋部分,中鐵大橋局施工)
港珠澳大橋海底隧道貫通儀式現(xiàn)場(chǎng)(通訊員 鄭強(qiáng) 攝
湖北日?qǐng)?bào)網(wǎng)訊(全媒體記者廖志慧 通訊員隋業(yè)輝、張靜)7日10點(diǎn),港珠澳大橋海底隧道貫通儀式在大橋西人工島舉行。加上去年9月底貫通的橋梁部分,這座連接香港、澳門(mén)、珠海的“超級(jí)工程”主體全線貫通?!拔覀兂晒α?,我們創(chuàng)造了這個(gè)奇跡?!鄙硖巸x式現(xiàn)場(chǎng),中交二航局港珠澳大橋島隧項(xiàng)目部常務(wù)副經(jīng)理?xiàng)罱B斌激動(dòng)不已。
擔(dān)當(dāng)大橋建設(shè)主力軍的湖北建橋人,有理由激動(dòng)。這座完全由中國(guó)獨(dú)立自主設(shè)計(jì)并建造的舉世矚目的跨海大橋,長(zhǎng)55公里,由橋梁、隧道、人工島連接而成,是中國(guó)橋梁建筑史上技術(shù)最復(fù)雜、環(huán)保要求最高、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)最高的“超級(jí)工程”,刷新多項(xiàng)世界橋梁紀(jì)錄。
此次貫通的海底沉管隧道,為國(guó)內(nèi)首條外海沉管隧道,也是當(dāng)今世界上埋深最大、綜合技術(shù)難度最高的沉管隧道。沉管段項(xiàng)目總長(zhǎng)5.664公里,由33個(gè)管節(jié)組成。一根沉管重量達(dá)8萬(wàn)噸,相當(dāng)于一艘中型航母。中交二航局承擔(dān)了總長(zhǎng)近一半的沉管預(yù)制,使用鋼筋量相當(dāng)于埃菲爾鐵塔。島隧工程監(jiān)理則由中鐵大橋院承擔(dān)。
在大橋建設(shè)中,湖北建設(shè)者們以超高標(biāo)準(zhǔn)、超凡毅力應(yīng)對(duì)著每一道工序,艱難攻克強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、深水深槽、大徑流、強(qiáng)回淤等世界級(jí)難題,創(chuàng)造了一項(xiàng)項(xiàng)震撼人心的世界紀(jì)錄,圓滿(mǎn)完成施工任務(wù)。
2016年9月底,港珠澳大橋主橋橋梁貫通,三座橋梁超過(guò)一半為“湖北造”。其中,九洲航道橋由中鐵大橋院設(shè)計(jì)、中鐵大橋局建造;武船重工為大橋塑造“鋼身”,承擔(dān)共16.4萬(wàn)余噸的鋼箱梁制造安裝,約占主體橋梁用鋼量的三分之一。
隨著一橋飛架三地,粵港澳半小時(shí)超級(jí)城市群經(jīng)濟(jì)圈加快形成,世界級(jí)大灣區(qū)加速起航。大橋通車(chē)后,香港至珠海的陸路通行時(shí)間將由3小時(shí)變成半小時(shí),三地經(jīng)濟(jì)融合將不斷加深,將形成世界矚目的超級(jí)城市群。
沉管預(yù)制廠內(nèi),一號(hào)生產(chǎn)線最后一節(jié)段沉管開(kāi)始澆筑。
為120年的世紀(jì)工程守護(hù)好質(zhì)量之門(mén)
記者廖志慧通訊員隋業(yè)輝王虎
如一條巨龍,港珠澳大橋已騰躍在伶仃洋上空。然而,行至一半,“巨龍”竟然在海中間玩起了“消失”,橋身連上了海中的人工島,然后就找不到了。
原來(lái),因海面航道通航的需要和受空中航道限高的影響,港珠澳大橋的一部分采用海底隧道。
由人體脊椎找到靈感
他們困守孤島打破國(guó)際壟斷
港珠澳大橋島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節(jié)沉管拼接而成。
“如此大規(guī)模的沉管預(yù)制,在國(guó)內(nèi)還是第一次,在世界范圍內(nèi)也沒(méi)有多少經(jīng)驗(yàn)可供借鑒?!睍r(shí)任中交二航局港珠澳大橋島隧項(xiàng)目總工程師周光強(qiáng)說(shuō)。
2010年底,中交二航局項(xiàng)目部踏上珠海外海上的一個(gè)荒島——牛頭島,開(kāi)始沉管預(yù)制前各項(xiàng)籌備工作。孤懸大海,沒(méi)水沒(méi)電,原材料都靠船從陸上運(yùn)來(lái)。
為掌握世界最大沉管隧道的預(yù)制生產(chǎn)技術(shù),建設(shè)者們?cè)胶商m、日本等公司考察,但對(duì)方只提供技術(shù)咨詢(xún),核心技術(shù)保密。周光強(qiáng)和他的同事們憋足一口氣,決定自主研發(fā),為中國(guó)未來(lái)海上超級(jí)橋隧工程奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
沉管的混凝土好比人體的脂肪肉身,鋼筋好比骨架。由于鋼筋籠總體硬度偏軟,在頂推試驗(yàn)時(shí)變形非常大、穩(wěn)定性差,直接影響安裝精度和預(yù)制質(zhì)量。
一時(shí)間,技術(shù)團(tuán)隊(duì)犯了難。某天,周光強(qiáng)長(zhǎng)期伏案研究后感到后背不適,他下意識(shí)地用手扶住腰,突然靈光乍現(xiàn):人類(lèi)因?yàn)橛屑棺担彳浀纳眢w才能站得直、坐得穩(wěn),何不在鋼筋籠中加一道“脊椎”?由此,鋼筋籠“勁性骨架”應(yīng)運(yùn)而生。新增勁性骨架后,鋼筋籠整體硬度提升,頂推過(guò)程中可確保無(wú)位移變形。
2012年8月,周光強(qiáng)帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)海底沉管預(yù)制零的突破。
在外國(guó)專(zhuān)家的反對(duì)聲中堅(jiān)持自我
世界首創(chuàng)“半剛性”結(jié)構(gòu)
安裝33節(jié)“巨無(wú)霸”管節(jié)要超級(jí)精確,誤差控制以厘米為單位;這些管節(jié)要在40多米的海底,保證雙向六車(chē)道的車(chē)輛安全通行120年。難度可想而知。
關(guān)于沉管安裝,當(dāng)時(shí),世界范圍內(nèi)的實(shí)踐和理論只有兩個(gè),一剛一柔。
采用剛性結(jié)構(gòu),整體結(jié)構(gòu)不用擔(dān)心漏水,但如果出現(xiàn)沉降,大體積沉管受力不均勻有可能出大問(wèn)題。
采用柔性結(jié)構(gòu),受力比較均勻,能夠應(yīng)對(duì)一定范圍的不均勻沉降。但到深埋處,接頭仍會(huì)張開(kāi)或錯(cuò)位。
港珠澳大橋島隧工程項(xiàng)目總經(jīng)理、總工程師林鳴回憶:“大家很痛苦,幾乎都絕望了?!?/p>
無(wú)數(shù)個(gè)通宵討論后,曙光初現(xiàn)。2012年9月的一個(gè)早晨,港珠澳大橋設(shè)計(jì)總負(fù)責(zé)人、中交港珠澳大橋島隧工程項(xiàng)目部副總經(jīng)理劉曉東收到林鳴的短信:“是不是可以研究一下半剛性的概念?”
這是劉曉東永遠(yuǎn)難忘的一個(gè)短信。
聽(tīng)到半剛性結(jié)構(gòu),外國(guó)專(zhuān)家發(fā)出強(qiáng)烈反對(duì),國(guó)外的實(shí)踐和理論都沒(méi)有這個(gè)東西。
然而,中國(guó)建設(shè)者們不信邪。林鳴組織5個(gè)平行的模擬實(shí)驗(yàn)。同時(shí),中交二航局副總工程師翟世鴻帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在武漢進(jìn)一步開(kāi)展實(shí)驗(yàn),試圖從根本上去摸清“半剛性”結(jié)構(gòu)概念的機(jī)理。
2013年8月中旬,港珠澳大橋管理局組織一個(gè)高規(guī)格專(zhuān)家論證會(huì)議,專(zhuān)家們對(duì)5個(gè)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)的數(shù)據(jù)反復(fù)論證。2013年8月14日下午得出最后結(jié)論:支持“半剛性結(jié)構(gòu)”方案。在中國(guó)建設(shè)者的手中,半剛性結(jié)構(gòu)從藍(lán)圖變成現(xiàn)實(shí),創(chuàng)造了外海沉管隧道滴水不漏的建設(shè)奇跡。
一天不通車(chē),測(cè)量就不能停
為超級(jí)工程站好最后一班崗
在這條世界最大的外海深埋沉管隧道建設(shè)中,由中鐵武漢大橋工程咨詢(xún)監(jiān)理有限公司牽頭組建的工程監(jiān)理聯(lián)合體,成為超級(jí)工程采用最高建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)120年設(shè)計(jì)使用壽命的關(guān)鍵一環(huán)“把關(guān)人”。
40多米水深下的海底隧道中,監(jiān)理如何進(jìn)行水下檢測(cè)、監(jiān)測(cè)?
沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)、沒(méi)有規(guī)范、沒(méi)有教材。他們堅(jiān)持的原則有兩個(gè):一是做好試驗(yàn)先行,二是做好監(jiān)測(cè)手段。
海底沉管隧道E1管節(jié)浮運(yùn)安裝前,島隧項(xiàng)目總監(jiān)辦配合島隧項(xiàng)目總經(jīng)理部,先后在海上進(jìn)行四次拖航實(shí)驗(yàn),模擬現(xiàn)場(chǎng)各種復(fù)雜的海洋洋流環(huán)境。最終,歷經(jīng)95個(gè)小時(shí)的晝夜奮戰(zhàn),首節(jié)沉管管節(jié)對(duì)接安裝告捷。
為保證沉管隧道安裝的精度要求,島隧工程總監(jiān)辦還專(zhuān)門(mén)成立水下檢測(cè)組,購(gòu)買(mǎi)多波束測(cè)深系統(tǒng)等高端設(shè)備,還委托廣州打撈局成立潛水隊(duì)。
海底巨龍?jiān)诹尕暄罄锊粩嗤把由斓耐瑫r(shí),來(lái)自水下檢測(cè)組的隊(duì)員們,也正在這條世界最長(zhǎng)沉管海底隧道內(nèi)部,加緊開(kāi)展測(cè)量精度達(dá)毫米級(jí)的“體檢”。在港珠澳大橋正式通車(chē)前,一天不通車(chē),測(cè)量就不能停。
中鐵大橋院集團(tuán)公司副總工程師兼島遂工程總監(jiān)胡昌炳回憶,最為驚心動(dòng)魄的一次戰(zhàn)斗,是E15沉管遭遇回淤。
2014年11月,在E15沉管第一次下放時(shí),管節(jié)基床出現(xiàn)一股從未有過(guò)、來(lái)歷不明的超強(qiáng)回淤。如果強(qiáng)行安裝,萬(wàn)一基床上的淤泥讓沉管發(fā)生滑移,對(duì)于大橋來(lái)說(shuō),未來(lái)可能是致命隱患。
為弄清楚回淤?gòu)暮味鴣?lái),檢測(cè)監(jiān)理積極協(xié)助項(xiàng)目部在施工現(xiàn)場(chǎng)周邊120平方公里海域布設(shè)6組固定監(jiān)察基站、24組監(jiān)測(cè)儀器,每天18公里長(zhǎng)距離巡測(cè),先后完成200組地質(zhì)取樣普查、30多次密度檢測(cè)。
2015年春節(jié),在遭遇第二次下沉失敗后,建設(shè)者們沒(méi)有氣餒。最終,經(jīng)過(guò)多波束掃描、實(shí)地探摸,監(jiān)理技術(shù)人員掌握了精準(zhǔn)的E15沉管水下安裝科學(xué)數(shù)據(jù)。3月26日,E15沉管第三次下沉十分順利,和此前已安裝的E14管節(jié)完美對(duì)接。至此,三征伶仃洋終于告捷。
“今年是港珠澳大橋島隧工程的收官之年,我們將為超級(jí)工程站好‘最后一班崗’,為120年的世紀(jì)工程守護(hù)好質(zhì)量之門(mén)。”胡昌炳說(shuō)。