盧夢君
2017年7月7日上午,被英國《衛(wèi)報(bào)》譽(yù)為“新世界七大奇跡之一”的港珠澳大橋,主體工程貫通儀式在西人工島隧道入口處舉行,陽光、音樂、彩旗、禮炮,一切都恰如其分。儀式現(xiàn)場人頭攢動(dòng),眾多工作人員和國內(nèi)外媒體見證了這一榮光時(shí)刻。
港珠澳大橋主體工程貫通的消息一出,頓時(shí)轟動(dòng)海內(nèi)外,引來萬眾矚目。
誰能想到,在尚未正式貫通前,港珠澳大橋曾遭到各界人士嚴(yán)重質(zhì)疑。時(shí)隔5個(gè)多月,隨著港珠澳大橋的建成,曾經(jīng)的質(zhì)疑聲漸漸平息下去。港珠澳大橋東接香港,西接珠海、澳門,全程55公里,從高空俯瞰,猶如一條巨龍蜿蜒在海面上。作為世界上最長的跨海大橋,港珠澳大橋被業(yè)內(nèi)譽(yù)為橋梁界的“珠穆朗瑪峰”,英國廣播公司(BBC)也將它稱為“人類建筑史上的里程碑”。
歷經(jīng)爭議風(fēng)波跨世紀(jì)的宏偉工程
在修建期間,這座被稱為“世紀(jì)工程”的大橋,一度被推到風(fēng)口浪尖:“港珠澳大橋是雞肋”“如何挽救備受爭議的港珠澳大橋”“港珠澳大橋又起‘漂移風(fēng)波可能進(jìn)一步影響工期”等負(fù)面輿論層出不窮,在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)甚囂塵上;2010年,大橋工程甚至被香港東涌的老太太以工程沒有評估臭氧、二氧化硫等影響為由,向香港高等法院申請司法復(fù)核,導(dǎo)致工程拖延近一年……
在歷經(jīng)種種爭議與風(fēng)波后,經(jīng)過8年施工,港珠澳大橋終于建成,其非凡的氣勢震驚世人。而它的建設(shè)歷史,則要追溯到上個(gè)世紀(jì)。自20世紀(jì)80年代以來,香港、澳門與內(nèi)地之間的運(yùn)輸通道,特別是香港與珠江三角洲東岸的陸路運(yùn)輸通道的建設(shè)取得明顯進(jìn)展,但是,香港與珠江西岸的交通聯(lián)系卻一直比較薄弱。1983年,香港合和實(shí)業(yè)集團(tuán)董事局主席胡應(yīng)湘首次提出興建連接港珠澳跨海大橋的建議:“這樣港商可發(fā)掘和擴(kuò)大更多勞動(dòng)力低廉的投資區(qū)域,香港與粵西的貨流也更便捷,從而刺激粵西的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,同時(shí)也可帶動(dòng)內(nèi)地西部地區(qū)的整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展。”
1997年,亞洲爆發(fā)金融危機(jī),香港特區(qū)政府為振興香港經(jīng)濟(jì),尋找新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),認(rèn)為有必要盡快建設(shè)連接港珠澳三地的跨海陸路通道,于是,修建港珠澳跨海大橋的建議被重新提上日程。2003年,港珠澳大橋的籌備工作正式開始,到2009年年底,港珠澳大橋工程已進(jìn)入實(shí)施階段。
港珠澳大橋工程包括三個(gè)部分:海中橋隧(橋梁隧道)主體工程,港珠澳三地口岸,以及三地的連接線建設(shè)。其中,主體工程由6.7公里的海底沉管隧道和長達(dá)22.9公里的橋梁工程組成,隧道兩端建有東、西兩個(gè)人工島,兩個(gè)人工島隔海相對,中間海浪翻飛,氣勢壯闊。據(jù)資料顯示,港珠澳大橋的橋體部分能抗16級(jí)臺(tái)風(fēng)、8級(jí)地震,設(shè)計(jì)使用壽命長達(dá)120年,與目前國內(nèi)跨海大橋的普遍使用壽命相比,足足多了20年。
駕車從珠??诎恶偝?,經(jīng)過以“中國結(jié)”橋塔造型、寓意粵港澳三地共結(jié)同心的青州橋,再行駛一段距離,到達(dá)西人工島。從西人工島開始,港珠澳大橋進(jìn)入海底隧道段,海底隧道全長6.7公里,是迄今為止世界上最長、埋入海底最深(最深處近50米)的沉管隧道,也是使用壽命最長、綜合技術(shù)難度最高的沉管隧道,世所罕見。如果從高空俯視,在橋面上行駛至隧道口的車輛,仿佛從海平面上憑空消失,一段時(shí)間后,又從茫茫大海的另一端驚艷出現(xiàn)。
海面下超長隧道瘋狂想法付諸現(xiàn)實(shí)
不難想到,在這項(xiàng)超級(jí)工程的背后,施工人員面臨了許多棘手的難題:超長的跨海距離、超深的海水深度、超級(jí)臺(tái)風(fēng)、洋流沖擊和海浪沖刷……但在開工以來近8年的時(shí)間里,他們頂著巨大的壓力,研究并實(shí)施了近千項(xiàng)技術(shù)成果,其中不乏瘋狂大膽的想法,創(chuàng)下多項(xiàng)“世界之最”,島隧設(shè)計(jì)便是其中的一項(xiàng)創(chuàng)舉。
港珠澳大橋橫跨伶仃洋海域,按照常規(guī)思路,要連接海域兩岸必須修建大橋。而伶仃洋海域靠近香港方向有一條伶仃洋航道,是大型運(yùn)輸船只在這片海域上通行的唯一通道,每天平均有4000多艘船只穿行,其中包括排水量達(dá)30萬噸的巨輪。為了滿足巨輪通行,大橋的橋面高度必須超過80米,橋塔高度達(dá)到200米,但海域周圍的機(jī)場卻不允許有超過88米的建筑物矗立在其飛行航線上。此外,伶仃洋是一片典型的弱洋流海域,每年江水會(huì)從珠江口夾雜大量的泥沙涌入海洋,若是修建大橋,橋墩無疑會(huì)增大此區(qū)域的阻水面積,泥沙被阻擋后可能會(huì)阻塞航道,經(jīng)年累月,伶仃洋可能會(huì)變成一片沖積平原。因此,各項(xiàng)不利因素都使得修建大橋困難重重。
于是,工程師們提出一個(gè)瘋狂的想法:放棄在海面上修建橋梁,而在海面下建一條超長的隧道,然后在兩端各建一座人工島,將橋梁與隧道連接起來,即“島隧工程”。港珠澳大橋管理局工程總監(jiān)張勁文說:“修建海底隧道能把主航道預(yù)留出來,為廣州港、深圳港預(yù)留未來的發(fā)展空間,同時(shí)也能保證香港機(jī)場的飛機(jī)起降?!?p>
不過,建造人工島并非易事,既要為珠江口預(yù)留巨輪通行航道,又要保護(hù)中華白海豚國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境。采用傳統(tǒng)拋石填海的方法,不僅工期長,而且會(huì)影響伶仃島航道的正常通航,安全風(fēng)險(xiǎn)也高。endprint
直到一個(gè)新的構(gòu)想出現(xiàn)在大橋島隧工程項(xiàng)目總工程師林鳴的腦海中——用大直徑鋼圓筒圍人工島,這個(gè)難題才有了進(jìn)一步突破。據(jù)島隧工程項(xiàng)目副總經(jīng)理劉曉東回憶,在新方案提出后,團(tuán)隊(duì)花了大半年時(shí)間做方案、設(shè)計(jì)、論證、實(shí)驗(yàn),項(xiàng)目部還請來全國工程勘察設(shè)計(jì)大師王汝凱,讓他同時(shí)做鋼圓筒建島不成立的反向研究。經(jīng)過3個(gè)月細(xì)致、反復(fù)的研究,專家們達(dá)成共識(shí),大圓筒快速成島的施工方法是可行且有效的。
2011年5月15日,港珠澳大橋西人工島首個(gè)鋼桶下沉,這個(gè)鋼桶直徑22米、高41米、重達(dá)450噸,鋼桶全部打下后,作業(yè)人員將內(nèi)部的海水抽干,填入200萬立方米的沙子,夯實(shí)壓緊,形成人工島的建筑基礎(chǔ)。首個(gè)鋼桶順利下沉至設(shè)計(jì)位置,標(biāo)志著港珠澳大橋人工島工程正式實(shí)施。兩個(gè)人工島建設(shè)共用了120個(gè)鋼筒,鋼筒最高50.5米,相當(dāng)于一棟大樓的高度。2011年12月7日,隨著最后一個(gè)鋼筒沉入東人工島海底,為期近7個(gè)月的東、西人工島圍護(hù)工作完美收官,順利實(shí)現(xiàn)了雙島“當(dāng)年動(dòng)工、當(dāng)年成島”的最初構(gòu)想。
史無前例的“深海穿針”自主攻關(guān)贏得國際認(rèn)可
“從技術(shù)難度和施工難度上來說,整個(gè)大橋的核心部位是島隧,島隧的核心是隧道,隧道的核心則是最終接頭。”港珠澳大橋島隧工程I工區(qū)常務(wù)副經(jīng)理孟凡利如是說。
港珠澳大橋的沉管隧道長達(dá)6700米,海底沉管段長達(dá)5664米,由33節(jié)管節(jié)和1個(gè)“最終接頭”組成(修筑橋梁等工程時(shí)從兩端開始施工,最后在中間用“最終接頭”將兩端接合)。但是,在修建港珠澳大橋之前,整個(gè)中國的沉管隧道工程加起來不到4公里,這也是我國第一次在外海環(huán)境中修建沉管隧道,挑戰(zhàn)相當(dāng)巨大。
當(dāng)時(shí),世界上有兩條超過3公里長的沉管隧道,分別是歐洲的厄勒海峽隧道和韓國釜山的巨加跨海大橋,后者由韓國公司主持,安裝部分則全部由歐洲人提供支持。2007年,工程師們?yōu)榱藴?zhǔn)備港珠澳大橋工程去韓國釜山考察,然而,接待方拒絕了考察團(tuán)想?yún)⒂^設(shè)備的請求,于是考察團(tuán)只能在距離大橋約300米的海面上,用卡片機(jī)拍了幾張照片。
從釜山回來后,林鳴堅(jiān)定認(rèn)為,修建港珠澳大橋一定要跟世界上最好的、擁有外海沉管安裝經(jīng)驗(yàn)的公司合作。于是,他們找到了當(dāng)時(shí)世界上沉管技術(shù)最好的一家荷蘭公司,沒想到對方開出1.5億歐元的高價(jià)。與荷蘭公司談判失敗,自主攻關(guān)成為中國團(tuán)隊(duì)唯一的選擇。
參與島隧工程的人員都記得,港珠澳大橋的第一根海底沉管(E1)是從2013年5月2日開始安裝的。那天,首節(jié)沉管在8艘大馬力拖輪和2艘特制安裝船的拖運(yùn)下,從珠海牛頭島開始浮運(yùn),3日凌晨,順利運(yùn)抵西人工島島頭。5月6日,E1沉管安裝成功,人們將此舉稱為“深海初吻”。7月30日,首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)(E3)浮運(yùn)、安裝圓滿成功……此后4年,30節(jié)沉管陸續(xù)在平均40米深的海底實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對接。
在E11~E15沉管安裝前夕,考慮到安裝管節(jié)位置處于伶仃主航道區(qū),深槽的水流變化加上臺(tái)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(xiǎn),為此,團(tuán)隊(duì)專門展開了對深水深槽區(qū)沉管施工技術(shù)的攻關(guān)。不得不提到的是,E15沉管安裝歷時(shí)156天,經(jīng)過“三次浮運(yùn)、兩次回拖”,建設(shè)團(tuán)隊(duì)終于攻克各種難題,成功安裝管節(jié)。
2017年3月7日,港珠澳大橋海底隧道最后一節(jié)沉管安裝成功,自此,33節(jié)世界最大體量的沉管全部安裝完畢。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。
5月2日,被譽(yù)為“海上大力士”、世界綜合吊裝能力最強(qiáng)的起重船“振華30”號(hào),吊起重達(dá)6000噸的最終接頭,在近30米深的海里與東西兩端沉管對接。“考慮風(fēng)力、海流、浮力等多種因素,誤差只允許在1.5厘米以內(nèi)?!绷著Q說,這就意味著接頭要在安裝位置上方始終以1.5厘米的平面誤差緩慢下沉,最終實(shí)現(xiàn)對接,“這在世界交通領(lǐng)域是史無前例的,無異于‘深海穿針?!?p>
“最終接頭從早上5點(diǎn)20分左右開始,持續(xù)到晚上10點(diǎn)左右,施工操作人員、配合人員加起來應(yīng)該有上千人。”港珠澳大橋島隧工程項(xiàng)目總經(jīng)理部財(cái)務(wù)總監(jiān)謝臣偉是現(xiàn)場的見證者之一,伴隨最終接頭的起吊、旋轉(zhuǎn)、落水、頂推,他一整天都處于激動(dòng)和緊張之中?!拔腋杏X最緊張、最扣人心弦的,是對接這一時(shí)刻。尺寸是預(yù)留好的,對接過程中不能有一點(diǎn)誤差,如果有誤差就不能實(shí)現(xiàn)最初的設(shè)計(jì)構(gòu)想,就很危險(xiǎn)。安裝成功后,荷蘭隧道管理協(xié)會(huì)給我們發(fā)來一封賀信,感嘆我們采用的工藝將改變世界隧道建筑最終接頭的施工工藝。”
后記:未來管理維護(hù)任重道遠(yuǎn)
“大橋主體工程從設(shè)計(jì)到建造都達(dá)到了世界級(jí)水平,我們對橋的質(zhì)量非常有信心。但工程建設(shè)好只是第一步,未來的營運(yùn)維護(hù)還要做相當(dāng)多的工作?!睆垊盼恼f。工程技術(shù)與海上安全只是港珠澳大橋要面臨的一部分考驗(yàn),這座大橋由粵、港、澳三地共同建成,三地在建設(shè)理念、設(shè)計(jì)習(xí)慣上存在差異,而未來橋梁的管理也需要各方協(xié)調(diào)解決,可謂任重而道遠(yuǎn)。
大橋建造之初,三地政府即希望大橋能夠便捷港澳及珠江兩岸之間的交通聯(lián)系,挖掘珠江西岸的發(fā)展?jié)摿?,同時(shí)拓展三地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間。大橋建成以后,從香港到珠海的交通時(shí)間已由水路1小時(shí)以上、陸路3小時(shí)以上,縮短至30分鐘以內(nèi),形成了粵港澳三地“一小時(shí)經(jīng)濟(jì)生活圈”,這對珠江兩岸的發(fā)展,以及港澳地區(qū)的持續(xù)繁榮穩(wěn)定都將帶來積極作用。endprint