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這是2016年6月29日航拍的港珠澳大橋主體橋梁合龍現(xiàn)場(chǎng)。

港珠澳大橋主體工程已經(jīng)完成交工驗(yàn)收。歷經(jīng)十余年的研究論證與施工建設(shè),世界最長(zhǎng)跨海大橋通車在即。

記者從港珠澳大橋管理局獲悉,港珠澳大橋主體工程包括22.9公里的橋梁、6.7公里的海底隧道,以及東西兩個(gè)橋隧轉(zhuǎn)換人工島,是港珠澳大橋建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

港珠澳大橋集橋、島、隧為一體,建設(shè)規(guī)模龐大,施工環(huán)境復(fù)雜。其成功建設(shè)是橋梁工程的奇跡,更是科技創(chuàng)新的壯舉。

深埋沉管隧道突破國(guó)際“技術(shù)禁區(qū)”

港珠澳大橋島隧工程建設(shè)前,海底沉管隧道關(guān)鍵技術(shù)一直掌握在少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家手中,而在水下近50米建設(shè)深埋沉管隧道,沉管頂部荷載超過(guò)傳統(tǒng)沉管的5倍,在國(guó)際上也被視為“技術(shù)禁區(qū)”。

對(duì)此,港珠澳大橋島隧工程創(chuàng)新性提出“半剛性”沉管新結(jié)構(gòu),與國(guó)外專家提出的“深埋淺做”方案相比,節(jié)約預(yù)制工期一年半,節(jié)約投資超過(guò)十億元,并且做到了沉管接頭不漏水。

單節(jié)標(biāo)準(zhǔn)隧道沉管管節(jié)近8萬(wàn)噸,在海底環(huán)境對(duì)接安放,難度堪比航天器交會(huì)對(duì)接。港珠澳大橋島隧工程通過(guò)科研攻關(guān),掌握了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的外海沉管安裝成套技術(shù),成功實(shí)現(xiàn)隧道沉管精準(zhǔn)安裝的同時(shí),創(chuàng)造了一年安裝十節(jié)沉管的“中國(guó)速度”。

最終接頭安裝精度達(dá)毫米級(jí)

最終接頭的安裝關(guān)乎沉管隧道的最終貫通,歷來(lái)是海底沉管隧道建設(shè)的技術(shù)難題。

港珠澳大橋沉管隧道最終接頭位于第29管節(jié)和第30管節(jié)之間,寬度12米,安裝水深近30米。最終接頭區(qū)域海流條件復(fù)雜、回淤量大、工期要求高(1個(gè)月),傳統(tǒng)工法無(wú)法滿足要求。

島隧工程通過(guò)自主創(chuàng)新,首次采用鋼殼混凝土(三明治)結(jié)構(gòu),通過(guò)工廠化制造,使用最大吊重達(dá)12000噸、全回旋最大吊重達(dá)7000噸的“振華30”號(hào)起重船在海上安裝,就位后通過(guò)主動(dòng)頂推止水,實(shí)現(xiàn)安全、快速、高精度隧道貫通,多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)下世界第一。

據(jù)介紹,港珠澳沉管隧道最終接頭對(duì)接精度達(dá)毫米級(jí),創(chuàng)下沉管隧道最終接頭安裝精度之最。

快速成島技術(shù)創(chuàng)造外海筑島“中國(guó)速度”

港珠澳大橋的兩個(gè)橋隧轉(zhuǎn)換人工島,每個(gè)面積達(dá)10萬(wàn)平方米,并且遠(yuǎn)離海岸,軟土層厚30-50米,施工環(huán)境復(fù)雜。

如果使用傳統(tǒng)圍堤筑島工藝,兩個(gè)人工島需3年時(shí)間才可成島,且將對(duì)海域環(huán)境造成嚴(yán)重影響,對(duì)海域內(nèi)國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物中華白海豚產(chǎn)生危害。

通過(guò)一系列開(kāi)創(chuàng)性技術(shù)創(chuàng)新,港珠澳大橋島隧工程首創(chuàng)外海深插超大直徑鋼圓筒快速筑島技術(shù),創(chuàng)造了221天完成兩島筑島的世界工程紀(jì)錄,縮短工期超過(guò)2年,并實(shí)現(xiàn)了綠色施工。

120年使用壽命突破國(guó)內(nèi)“慣例”

港珠澳大橋打破了國(guó)內(nèi)通常的“百年慣例”,制定了120年使用壽命的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。然而,大橋地處高溫、高濕、多鹽的海洋環(huán)境,確保120年使用壽命殊非易事。

科研人員依靠1986年以來(lái)湛江地區(qū)海洋工程暴露試驗(yàn)站累積形成的水工結(jié)構(gòu)防腐蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù),攻克了大量技術(shù)難題,結(jié)合伶仃洋實(shí)際,創(chuàng)造性地提出了“港珠澳耐久性模型”等一整套具有中國(guó)特色、世界水平的海洋工程防腐技術(shù)措施。

為保障工程的“耐久性”,一系列新材料、新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,在多個(gè)領(lǐng)域填補(bǔ)了我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的空白,諸多施工工藝及標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

據(jù)了解,港珠澳大橋主體工程的主梁鋼板用量達(dá)42萬(wàn)噸,可抗16級(jí)臺(tái)風(fēng)、7級(jí)地震。

大橋建設(shè)推動(dòng)工程裝備水平再上臺(tái)階

工欲善其事,必先利其器。作為世界級(jí)工程,港珠澳大橋建設(shè)帶動(dòng)了一批大型工程裝備的研發(fā),確保大橋順利建設(shè)的同時(shí),也極大提升了中國(guó)裝備技術(shù)水平。

港珠澳大橋建設(shè)者圍繞沉管隧道各施工環(huán)節(jié)開(kāi)展重點(diǎn)研發(fā)。一系列外海深水施工設(shè)備相繼問(wèn)世,實(shí)現(xiàn)50米水深施工的同時(shí),確保了挖槽、整平、清淤等各環(huán)節(jié)高精度作業(yè)。

尖端工程裝備的研發(fā)加上工程理論的突破,使港珠澳大橋隧道沉管工后沉降均勻控制在10厘米以內(nèi),而國(guó)際上類似沉管工后沉降在20厘米以上。目前,這些裝備已在其他工程上得到了應(yīng)用,產(chǎn)生了廣泛的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。