來源:澎湃新聞
9月19日,由中央電視臺綜合頻道播出《輝煌中國》中的電視紀錄片《圓夢工程》,將鏡頭對準了中國交通建設(shè)史上的里程碑項目——港珠澳大橋。
2017年7月7日,港珠澳大橋主體工程海底隧道貫通。長達6.7公里的海底隧道,是我國建設(shè)的規(guī)模最大的公路沉管隧道和世界罕見的深埋沉管隧道,也是港珠澳大橋工程中實施難度最大的部分。海底隧道的貫通意味著大橋主體工程的貫通,大橋?qū)⒃诮衲昴甑拙邆渫ㄜ嚄l件。
全長55公里的港珠澳大橋,由跨海橋梁和海底隧道組成,是目前世界上最長的跨海大橋。大橋建成后,可將香港到珠海的交通時間由現(xiàn)實水路1小時以上、陸路3小時以上,縮短至30分鐘以內(nèi),從而形成粵港澳三地“一小時經(jīng)濟生活圈”。
“這55公里鏈接的不僅是粵港澳三地,未來因它而形成的56000平方公里區(qū)域,將是繼東京灣區(qū)、紐約灣區(qū)、舊金山灣區(qū)之后,世界經(jīng)濟版圖上又一個閃耀的經(jīng)濟增長極。”《圓夢工程》講述道,“2020年,粵港澳大灣區(qū)將形成以珠江至西江經(jīng)濟帶為腹地,帶動中南、西南發(fā)展,并輻射東南亞、南亞的經(jīng)濟大格局,這是中國經(jīng)濟戰(zhàn)略布局的一次偉大創(chuàng)舉。”
“中國結(jié)”橋塔:寓意三方共建
從珠??诎恶偝?,六車道寬闊橋面蜿蜒至遠處海天連接處。經(jīng)過以“中國結(jié)”橋塔造型寓意粵港澳三地共建大橋、共結(jié)同心的青州橋,再行駛一段距離,即到達西人工島。
1997年亞洲金融危機后,香港特區(qū)政府為振興香港經(jīng)濟,尋找新的經(jīng)濟增長點,認為有必要盡快建設(shè)連接香港、澳門和珠海的跨海陸路通道,以充分發(fā)揮香港、澳門的優(yōu)勢,并于2002年向中央政府提出了修建港珠澳大橋的建議。2003年8月4日,國務(wù)院正式批準三地政府開展港珠澳大橋前期工作,并同意粵、港、澳三地成立“港珠澳大橋前期工作協(xié)調(diào)小組”,全面開展各項前期工作。次年3月,港珠澳大橋前期工作協(xié)調(diào)小組辦公室成立,全面啟動港珠澳大橋各項建設(shè)前期工作。
港珠澳大橋總長55公里,工程包括三項內(nèi)容:一是海中橋隧工程;二是香港、珠海和澳門三地口岸;三是香港、珠海、澳門三地連接線。根據(jù)達成的共識,海中橋隧主體工程(粵港分界線至珠海和澳門口岸段)由粵港澳三地共同建設(shè);海中橋隧工程香港段(起自香港石散石灣,止于粵港分界線)、三地口岸和連接線由三地各自建設(shè)。據(jù)大橋管理局資料介紹,三方共建的海中橋隧主體工程估算投資約381億元。項目資本金為人民幣157.3億元,其中:內(nèi)地出資70億元;香港政府出資67.5億元,澳門政府出資19.8億元。資金以外部分由項目法人,即大橋管理局依據(jù)內(nèi)地適用法律通過銀行貸款解決。
島隧工程:一個瘋狂的想法
從西人工島開始,港珠澳大橋進入海底隧道段。如果拉開一些距離看,就好像車輛在行駛過程中從海平面上消失了。中交港珠澳大橋島隧工程I工區(qū)常務(wù)副經(jīng)理孟凡利形容“從技術(shù)難度和施工難度上來說,整個大橋的核心部位是島隧,島隧的核心是隧道,隧道的核心是最終接頭。”
由中國交通建設(shè)股份有限公司聯(lián)合體承建的島隧工程是大橋工程的施工控制性工程,由沉管隧道、東西人工島三大部分組成。沉管隧道長達6700米,海底沉管段長達5664m,由33節(jié)管節(jié)和1個“最終接頭”組成,標(biāo)準管節(jié)長度180m,重約8萬噸,最大作業(yè)水深46m。
為何要使用島隧設(shè)計?伶仃洋海域靠近香港方向有一條伶仃洋航道,是大型運輸船只在這片海域通行的唯一通道,每天有4000多艘船只穿行。為了滿足未來30萬噸的巨輪通行,必須修建橋面高度超過80米、橋塔高度達到200米的超級大橋,但周圍的香港機場并不允許有超過88米的建筑物矗立在其飛行航線上,駕駛在80米高的橋面顯然也不是舒適的體驗。此外,伶仃洋是一個典型的弱洋流海域,每年從珠江口夾雜著大量的泥沙涌入海洋。大橋橋墩就像一個阻擋泥沙的籬笆,超過10%的阻水率,泥沙就可能被阻擋沉積,從而阻塞航道,使伶仃洋變成一片沖積平原。
瘋狂的想法被工程師們提出來——放棄在海面上修建橋梁,而在海面以下修建一座超長的隧道,并修建人工島將橋梁與隧道連接。“修建海底隧道把主航道預(yù)留出來,為廣州港、深圳港預(yù)留了未來的發(fā)展空間,同時也能保證香港機場的飛機起降。”港珠澳大橋管理局工程總監(jiān)張勁文認為,港珠澳大橋工程很大一個特點是在各方的需求上找到了平衡點。
最終接頭:深海穿針式工藝
2013年5月2日,第一根沉管(E1)開始安裝。首節(jié)沉管從位于桂山牛頭島的沉管預(yù)制廠出塢,在8艘大馬力拖輪和兩艘量身定制的安裝船的拖運下開始浮運,3日凌晨,沉管順利運抵西人工島島頭。5月6日,E1沉管安裝成功,完成“深海初吻”。7月30日,首個標(biāo)準管節(jié)(E3)浮運安裝圓滿成功,管節(jié)安裝走向深海。之后4年,30節(jié)沉管陸續(xù)在平均40米深的海底精確對接。今年3月7日,海底隧道最后一節(jié)沉管(E30)安裝取得成功,33節(jié)世界最大體量沉管全部安裝完畢。
沉管安裝過程中,遇到過很多難點。在E11-E15沉管安裝前夕,考慮到管節(jié)位置處于伶仃主航道區(qū),水深接近50米,最大槽深超過35米,深槽的水流變化,加上臺風(fēng)、洪汛、通航等多重因素,加大了沉管的安裝難度和風(fēng)險。為此,建設(shè)團隊專門展開深水深槽區(qū)沉管施工技術(shù)攻關(guān)。E15沉管安裝更是歷經(jīng)156天,“三次浮運、兩次回拖”,終于攻克回淤難題成功安裝。今年3月7日,港珠澳大橋海底隧道最后一節(jié)沉管(E30)安裝取得成功。緊接著,是決定港珠澳大橋成敗的關(guān)鍵工程——沉管隧道最終接頭。
最終接頭有如深海穿針。“振華30”吊起重達6000噸的“最終接頭”,在近30米深海里,穿過僅15厘米多余空隙,實現(xiàn)與東西兩端沉管的成功對接。伴隨“最終接頭”的起吊、旋轉(zhuǎn)、落水、頂推,他一整天處于激動和緊張之中。“我自己感覺最緊張、最扣人心弦的時刻,是對接這一時點。尺寸是預(yù)留好的,對接過程中不能有一點誤差,如果有誤差就不能實現(xiàn)最初的設(shè)計構(gòu)想,就很危險。”5月2日,港珠澳大橋沉管隧道“最終接頭”成功安裝。
“一個晝夜的不眠不休,連續(xù)17個小時的海上作業(yè),最終接頭精準著床,安裝精度控制在一段是0.8mm,另一端是2.6mm。”《圓夢工程》這樣描述。“安裝成功后,荷蘭隧道管理協(xié)會給我們發(fā)來一封賀信,感嘆我們中交采用的工藝將改變世界隧道建筑最終接頭的施工工藝。”謝臣偉告訴澎湃新聞。
地標(biāo)性建筑:工程建設(shè)好只是第一步
建造之初,港珠澳大橋建設(shè)者就提出了“建設(shè)世界級跨海通道,為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),成為地標(biāo)性建筑”的目標(biāo)。“到今天為止,我們竭盡所能在建設(shè)期達到了這個目標(biāo)。但工程建設(shè)好只是第一步,未來的營運維護還要做相當(dāng)多的工作。”張勁文說。
如何確保港珠澳大橋工程質(zhì)量?
張勁文說,在施工前,大橋管理局對項目質(zhì)量管理做了系統(tǒng)規(guī)劃,“當(dāng)時確定了一個核心,要借鑒汽車制造業(yè)工業(yè)的制造方式,來做土木工程?;诖宋覀冇幸徽踪|(zhì)量管理體系的文件,建設(shè)過程中的大型化、工廠化、標(biāo)準化、裝配化、信息化等都是保障措施。”
大橋的修建不僅借鑒了本行業(yè)先進經(jīng)驗,還汲取了其他行業(yè)好的做法,例如制造業(yè)的質(zhì)量管理,石化行業(yè)的安全環(huán)保、職業(yè)健康管理,核電行業(yè)的信息管理等。“大橋主體工程從設(shè)計到建造都達到了世界級水平,我們對橋的質(zhì)量非常有信心。”張勁文認為,“項目能達到今天的水平,與我國以前的橋梁項目分不開,與各個行業(yè)的優(yōu)秀成果、也與整個國家的綜合實力緊密相關(guān)。”
《圓夢工程》介紹,這個超級工程堪稱世界橋梁建筑史上的巔峰之作。凝結(jié)著過去數(shù)十年中國橋梁設(shè)計施工、材料研、發(fā)工程裝備等各項成果,這是一次中國實力的集中展示。完成這座建設(shè)條件復(fù)雜、建設(shè)標(biāo)準要求高、技術(shù)覆蓋面廣、設(shè)計專業(yè)多的世界級交通集群項目,確實象征中國由橋梁大國邁向了橋梁強國。但應(yīng)對工程技術(shù)和海上安全的挑戰(zhàn)只是港珠澳大橋建設(shè)面臨的一部分考驗。
粵港澳三地共建項目帶來的建設(shè)管理上的挑戰(zhàn),也需要各方的協(xié)調(diào)解決。三地在建設(shè)理念上存在一定差異,設(shè)計技術(shù)規(guī)范要求及設(shè)計習(xí)慣也不完全一致。據(jù)張勁文介紹,在前期準備時,大橋管理人員花了很多時間研究三地的理念和標(biāo)準,最終制定了三份文件:“港珠澳大橋項目管理規(guī)劃大綱”規(guī)定了項目以何種方式進行,“港珠澳大橋主體工程項目管理制度”規(guī)定了按何種制度流程管理主體工程,“港珠澳大橋主體工程專用標(biāo)準”則囊括了設(shè)計標(biāo)準、施工標(biāo)準、驗評標(biāo)準、營運維護標(biāo)準。三份文件都得到了三地政府的認可。
“這五年,中國橋、中國路、中國車、中國鋼、中國網(wǎng),一個個奇跡般工程正在托舉起中華民族偉大復(fù)興的中國夢。”《圓夢工程》如是形容。港珠澳大橋這個奇跡般工程,正是由數(shù)萬名工程師與工人共同創(chuàng)造。