55公里港珠澳大橋主體全線貫通 “湖北力量”建功超級工程“世界之最”
2017-07-07 11:39:00 來源:湖北日報網(wǎng)

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港珠澳大橋海上橋梁CB05標完工(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(通訊員 鄭強 攝

  湖北日報網(wǎng)訊(全媒體記者廖志慧 通訊員隋業(yè)輝、張靜)7日10點,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、珠海的“超級工程”主體全線貫通?!拔覀兂晒α?,我們創(chuàng)造了這個奇跡?!鄙硖巸x式現(xiàn)場,中交二航局港珠澳大橋島隧項目部常務(wù)副經(jīng)理楊紹斌激動不已。

  擔(dān)當大橋建設(shè)主力軍的湖北建橋人,有理由激動。這座完全由中國獨立自主設(shè)計并建造的舉世矚目的跨海大橋,長55公里,由橋梁、隧道、人工島連接而成,是中國橋梁建筑史上技術(shù)最復(fù)雜、環(huán)保要求最高、建設(shè)標準最高的“超級工程”,刷新多項世界橋梁紀錄。

  此次貫通的海底沉管隧道,為國內(nèi)首條外海沉管隧道,也是當今世界上埋深最大、綜合技術(shù)難度最高的沉管隧道。沉管段項目總長5.664公里,由33個管節(jié)組成。一根沉管重量達8萬噸,相當于一艘中型航母。中交二航局承擔(dān)了總長近一半的沉管預(yù)制,使用鋼筋量相當于埃菲爾鐵塔。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)者們以超高標準、超凡毅力應(yīng)對著每一道工序,艱難攻克強臺風(fēng)、深水深槽、大徑流、強回淤等世界級難題,創(chuàng)造了一項項震撼人心的世界紀錄,圓滿完成施工任務(wù)。

  2016年9月底,港珠澳大橋主橋橋梁貫通,三座橋梁超過一半為“湖北造”。其中,九洲航道橋由中鐵大橋院設(shè)計、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,粵港澳半小時超級城市群經(jīng)濟圈加快形成,世界級大灣區(qū)加速起航。大橋通車后,香港至珠海的陸路通行時間將由3小時變成半小時,三地經(jīng)濟融合將不斷加深,將形成世界矚目的超級城市群。

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沉管預(yù)制廠內(nèi),一號生產(chǎn)線最后一節(jié)段沉管開始澆筑。

  為120年的世紀工程守護好質(zhì)量之門

  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,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,在國內(nèi)還是第一次,在世界范圍內(nèi)也沒有多少經(jīng)驗可供借鑒?!睍r任中交二航局港珠澳大橋島隧項目總工程師周光強說。

  2010年底,中交二航局項目部踏上珠海外海上的一個荒島——牛頭島,開始沉管預(yù)制前各項籌備工作。孤懸大海,沒水沒電,原材料都靠船從陸上運來。

  為掌握世界最大沉管隧道的預(yù)制生產(chǎn)技術(shù),建設(shè)者們曾到荷蘭、日本等公司考察,但對方只提供技術(shù)咨詢,核心技術(shù)保密。周光強和他的同事們憋足一口氣,決定自主研發(fā),為中國未來海上超級橋隧工程奠定技術(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,在頂推試驗時變形非常大、穩(wěn)定性差,直接影響安裝精度和預(yù)制質(zhì)量。

  一時間,技術(shù)團隊犯了難。某天,周光強長期伏案研究后感到后背不適,他下意識地用手扶住腰,突然靈光乍現(xiàn):人類因為有脊椎,柔軟的身體才能站得直、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)運而生。新增勁性骨架后,鋼筋籠整體硬度提升,頂推過程中可確保無位移變形。

  2012年8月,周光強帶領(lǐng)他的團隊實現(xiàn)國內(nèi)海底沉管預(yù)制零的突破。

  在外國專家的反對聲中堅持自我

  世界首創(chuàng)“半剛性”結(jié)構(gòu)

  安裝33節(jié)“巨無霸”管節(jié)要超級精確,誤差控制以厘米為單位;這些管節(jié)要在40多米的海底,保證雙向六車道的車輛安全通行120年。難度可想而知。

  關(guān)于沉管安裝,當時,世界范圍內(nèi)的實踐和理論只有兩個,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題。

  采用柔性結(jié)構(gòu),受力比較均勻,能夠應(yīng)對一定范圍的不均勻沉降。但到深埋處,接頭仍會張開或錯位。

  港珠澳大橋島隧工程項目總經(jīng)理、總工程師林鳴回憶:“大家很痛苦,幾乎都絕望了?!?/p>

  無數(shù)個通宵討論后,曙光初現(xiàn)。2012年9月的一個早晨,港珠澳大橋設(shè)計總負責(zé)人、中交港珠澳大橋島隧工程項目部副總經(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?”

  這是劉曉東永遠難忘的一個短信。

  聽到半剛性結(jié)構(gòu),外國專家發(fā)出強烈反對,國外的實踐和理論都沒有這個東西。

  然而,中國建設(shè)者們不信邪。林鳴組織5個平行的模擬實驗。同時,中交二航局副總工程師翟世鴻帶領(lǐng)團隊在武漢進一步開展實驗,試圖從根本上去摸清“半剛性”結(jié)構(gòu)概念的機理。

  2013年8月中旬,港珠澳大橋管理局組織一個高規(guī)格專家論證會議,專家們對5個實驗團隊的數(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。在中國建設(shè)者的手中,半剛性結(jié)構(gòu)從藍圖變成現(xiàn)實,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,測量就不能停

  為超級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,成為超級工程采用最高建設(shè)標準、實現(xiàn)120年設(shè)計使用壽命的關(guān)鍵一環(huán)“把關(guān)人”。

  40多米水深下的海底隧道中,監(jiān)理如何進行水下檢測、監(jiān)測?

  沒有經(jīng)驗、沒有規(guī)范、沒有教材。他們堅持的原則有兩個:一是做好試驗先行,二是做好監(jiān)測手段。

  海底沉管隧道E1管節(jié)浮運安裝前,島隧項目總監(jiān)辦配合島隧項目總經(jīng)理部,先后在海上進行四次拖航實驗,模擬現(xiàn)場各種復(fù)雜的海洋洋流環(huán)境。最終,歷經(jīng)95個小時的晝夜奮戰(zhàn),首節(jié)沉管管節(jié)對接安裝告捷。

  為保證沉管隧道安裝的精度要求,島隧工程總監(jiān)辦還專門成立水下檢測組,購買多波束測深系統(tǒng)等高端設(shè)備,還委托廣州打撈局成立潛水隊。

  海底巨龍在伶仃洋里不斷往前延伸的同時,來自水下檢測組的隊員們,也正在這條世界最長沉管海底隧道內(nèi)部,加緊開展測量精度達毫米級的“體檢”。在港珠澳大橋正式通車前,一天不通車,測量就不能停。

  中鐵大橋院集團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,管節(jié)基床出現(xiàn)一股從未有過、來歷不明的超強回淤。如果強行安裝,萬一基床上的淤泥讓沉管發(fā)生滑移,對于大橋來說,未來可能是致命隱患。

  為弄清楚回淤從何而來,檢測監(jiān)理積極協(xié)助項目部在施工現(xiàn)場周邊120平方公里海域布設(shè)6組固定監(jiān)察基站、24組監(jiān)測儀器,每天18公里長距離巡測,先后完成200組地質(zhì)取樣普查、30多次密度檢測。

  2015年春節(jié),在遭遇第二次下沉失敗后,建設(shè)者們沒有氣餒。最終,經(jīng)過多波束掃描、實地探摸,監(jiān)理技術(shù)人員掌握了精準的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,我們將為超級工程站好‘最后一班崗’,為120年的世紀工程守護好質(zhì)量之門?!焙f。

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