馬格淇
10月24日,舉世矚目的港珠澳大橋正式開通,從設(shè)計(jì)到建設(shè)歷時(shí)14年,畢其功于一役。這座被英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》稱之為“新的世界七大奇跡之一”的超級(jí)工程,凝結(jié)了來(lái)自各行業(yè)精英建設(shè)者的智慧結(jié)晶和勞動(dòng)汗水;眾多的建設(shè)者共同鑄就了這一建筑杰作,在這其中,南海航海保障中心廣州海事測(cè)繪中心(以下簡(jiǎn)稱“廣州海測(cè)中心”)亦發(fā)揮著重要作用。
委以重任:來(lái)自大國(guó)工程的挑戰(zhàn)
港珠澳大橋的主體工程在航運(yùn)繁忙、海況復(fù)雜的珠江口水域進(jìn)行建設(shè),尤其是人工島、海底隧道等建設(shè)施工,以及所牽涉到的隧道沉管運(yùn)輸、橋梁大型構(gòu)件運(yùn)輸、臨時(shí)航道開辟及轉(zhuǎn)換、施工船舶避風(fēng)水域選址等諸多問題,這就需要進(jìn)行一系列的掃海測(cè)量及制圖工作,為施工提供詳盡的海底地形資料。
作為華南地區(qū)規(guī)模最大、實(shí)力最強(qiáng)的甲級(jí)海上測(cè)繪隊(duì)伍,2008年,廣州海測(cè)中心受業(yè)主和建設(shè)方委托,正式開始分階段對(duì)橋區(qū)水域、伶仃航道、臨時(shí)航道、特種水域進(jìn)行了全面的勘察測(cè)量。
港珠澳大橋橫跨珠江口水域,測(cè)量環(huán)境復(fù)雜;工作中涉及業(yè)主、施工、行政管理等部門單位,協(xié)調(diào)工作繁瑣復(fù)雜;工期時(shí)間緊張......這些可預(yù)見的工作難點(diǎn)都將無(wú)時(shí)無(wú)刻挑戰(zhàn)著廣州海測(cè)中心。
緊迫繁重:為大橋建立一個(gè)“新的”廣州海測(cè)中心
其實(shí)早在正式接受委托之前,廣州海測(cè)中心就已經(jīng)介入了大橋工程的測(cè)量工作。
“大橋要開工,那么首先就必須要弄清楚水下的情況。這個(gè)就涉及到了工程施工前的測(cè)量勘察工作?!睖y(cè)繪業(yè)務(wù)科科長(zhǎng)王宇凱表示,前期測(cè)量工作的調(diào)查面積達(dá)到了18平方公里,要在這一片寬廣水域上測(cè)量勘察出水深、水下障礙物、海底電纜、沉船等等水下情況,絕非易事。而大橋施工單位給予廣州海測(cè)中心的時(shí)間,僅1個(gè)月。
工作繁重,時(shí)間緊迫。廣州海測(cè)中心領(lǐng)導(dǎo)當(dāng)機(jī)立斷,專門組建了一支12人的隊(duì)伍負(fù)責(zé)前期測(cè)量工作,直接駐扎到了珠海。用王宇凱的話說(shuō),就相當(dāng)于為港珠澳大橋建立了一個(gè)“新的”廣州海測(cè)中心。
“每天早上7點(diǎn)我們從碼頭出發(fā),就在船上用儀器對(duì)測(cè)量水域進(jìn)行掃測(cè)工作。到晚上6、7點(diǎn)我們才會(huì)返回碼頭。當(dāng)時(shí)是冬天,早上和夜晚的海水都是非常寒冷的?!蓖跤顒P坦言,回到碼頭后,并不代表一天工作的結(jié)束,為了盡可能節(jié)約時(shí)間,工作團(tuán)隊(duì)在掃測(cè)工作結(jié)束后的當(dāng)天晚上就對(duì)掃測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。這也意味著這支精英團(tuán)隊(duì)每個(gè)人每天的工作時(shí)間都將近10個(gè)小時(shí)。
功夫不負(fù)有心人,驚人的毅力和超強(qiáng)的戰(zhàn)斗力,讓這支團(tuán)隊(duì)成功在規(guī)定時(shí)間內(nèi),向施工方提交了大橋工程橋區(qū)水域的初步水下測(cè)量情況報(bào)告。
這一份初步報(bào)告,為大橋的設(shè)計(jì)及建設(shè)施工尤其是進(jìn)行橋隧結(jié)構(gòu)的布置時(shí)避開既有結(jié)構(gòu)物提供了重要指導(dǎo);為避免施工對(duì)粵港澳三地的水下煤氣管道、通信光纖、國(guó)防通信等海底既有電纜、管道造成不必要的損害提供有力保障,維護(hù)了珠江口兩岸城市的正常社會(huì)秩序及經(jīng)濟(jì)發(fā)展;為港珠澳大橋總體設(shè)計(jì)定稿爭(zhēng)取了寶貴時(shí)間,也為在2008年12月工可報(bào)告通過(guò)專家初審并上報(bào)國(guó)家發(fā)改委奠定了基礎(chǔ)。
不辱使命:工期緊張下迸發(fā)出的海測(cè)力量
如果說(shuō)前期的水下測(cè)量是為大橋的建設(shè)“引航開路”,那么大橋施工期間的海測(cè)工作,則是“長(zhǎng)情陪伴”。
全長(zhǎng)55公里的港珠澳大橋橫跨珠江口水域,在大橋施工過(guò)程中,勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)因工程建設(shè)而暫時(shí)封閉主航道的情況,進(jìn)而影響到廣州港、深圳港、虎門港等國(guó)際性大港船舶的進(jìn)出港作業(yè),甚至于整個(gè)區(qū)域的航運(yùn)經(jīng)濟(jì)。進(jìn)行臨時(shí)航道的勘測(cè)開辟以及示意圖的繪制工作,就成了廣州海測(cè)中心在大橋施工過(guò)程中的重要工作。
“臨時(shí)航道的開辟是十分復(fù)雜的,我們需要去測(cè)量臨時(shí)航道是否能滿足船舶航行的吃水深度;后面的航道疏浚也需要我們?nèi)グ殃P(guān),確保挖到我們要求的通航深度。臨時(shí)航道開辟后,我們需要繪制示意圖,通過(guò)有關(guān)單位向港口和船舶進(jìn)行分發(fā)告知?!蓖跤顒P介紹道。
由于大橋建設(shè)是實(shí)時(shí)進(jìn)行的,臨時(shí)航道往往都要跟著工程進(jìn)程隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整和更新,這也讓廣州海測(cè)中心成為了一支“召之即來(lái)”的應(yīng)急部隊(duì)。
“我們雖然沒有再像前期工作一樣組建一支專門團(tuán)隊(duì),但大橋施工中,我們廣州海測(cè)中心就是一支專門團(tuán)隊(duì)了。”正如王宇凱所說(shuō),當(dāng)施工方通知航道要進(jìn)行調(diào)整,那么廣州海測(cè)中心就要立刻出動(dòng)人手,進(jìn)行臨時(shí)航道的勘測(cè)開辟以及示意圖的繪制工作。從接到通知到最終航道調(diào)整示意圖的繪制完成,往往只有4-5天的時(shí)間。
“航道調(diào)整示意圖一般是在各方的工作會(huì)議上進(jìn)行展示和宣貫的,有一次印象最深刻的,是當(dāng)時(shí)航道調(diào)整的數(shù)據(jù)反饋到我們制圖人員時(shí),距離開會(huì)僅剩不到24小時(shí)的時(shí)間?!睆V州海測(cè)中心高級(jí)工程師周素娥回憶道,如果航道調(diào)整無(wú)法在會(huì)議上進(jìn)行及時(shí)的公布和宣貫,必然會(huì)影響后續(xù)的建設(shè)工作。
在時(shí)間異常緊迫的情況下,制圖人員最終在加班加點(diǎn)的情況下完成了這張示意圖,而送達(dá)會(huì)場(chǎng)的時(shí)間,距離開會(huì)也僅剩半個(gè)小時(shí)。
據(jù)統(tǒng)計(jì),在大橋施工過(guò)程中,廣州海測(cè)中心結(jié)合3D建模、數(shù)字高程模型(DEM)渲暈等技術(shù),制作了55幅要素豐富、色彩鮮明、用途確定的專題圖,總印數(shù)達(dá)10萬(wàn)余份。不僅能夠?yàn)槭┕挝恢贫ㄏ嚓P(guān)方案進(jìn)行技術(shù)把關(guān)并提供指導(dǎo)意見。如今大橋通車后,也成為了海事部門安全監(jiān)管和施工宣傳的重要資料。
沙場(chǎng)練兵:海測(cè)新科技、新方法大放異彩
對(duì)于廣州海測(cè)人來(lái)說(shuō),服務(wù)港珠澳大橋工程歷練了自己的綜合素質(zhì)能力;而對(duì)于廣州海測(cè)中心來(lái)說(shuō),則是一次新科技、新技術(shù)和新的工作方法的大練兵。
在大橋開工前的水下情況勘察掃測(cè)中,廣州海測(cè)中心投入了新式的多波束探測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠在采集基本水深數(shù)據(jù)的同時(shí),獲取到波束的水柱和反向散射數(shù)據(jù),最終形成更為清晰的海底地貌和水體圖像,更詳細(xì)地反映沉船、管道等等物體的特征,進(jìn)一步確定探測(cè)目標(biāo)性質(zhì)和最淺水深。這也在多波束新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域做出了有益的嘗試。
在對(duì)掃測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí),海測(cè)人員還應(yīng)用了基于CUBE的多波束數(shù)據(jù)處理流程,這一流程使技術(shù)人員由數(shù)據(jù)處理者轉(zhuǎn)為了數(shù)據(jù)分析者,通過(guò)這一流程,數(shù)據(jù)處理除了會(huì)刪除掃測(cè)的假信號(hào)、假數(shù)據(jù)以外,還能夠分析假信號(hào)的來(lái)源、大小,在下一次掃測(cè)過(guò)程中予以避免,極大的解放了人力,提高了工作效率。可以說(shuō),前期的掃測(cè)工作之所以能夠在一個(gè)月內(nèi)就交出初步情況報(bào)告,廣州海測(cè)中心的新技術(shù)應(yīng)用功不可沒。
為滿足港珠澳大橋施工建設(shè)的需要,廣州海測(cè)中心在大橋附近水域建設(shè)和升級(jí)了四座水文站。每5分鐘采集一次水位、流速、流向等數(shù)據(jù),通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳送給各需求單位,為大橋的島隧施工、沉管浮運(yùn)、日常監(jiān)測(cè)提供最新準(zhǔn)確的水文信息。
出于加強(qiáng)港珠澳大橋施工水域附近船舶通航安全管理的考慮,廣州海測(cè)中心還以項(xiàng)目測(cè)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)地理信息,結(jié)合已有的水文數(shù)據(jù)、全景數(shù)據(jù)、航標(biāo)數(shù)據(jù),以業(yè)界領(lǐng)先的AraGIS Server為開發(fā)平臺(tái),建成了二維、三維、遙感影像結(jié)合的GIS系統(tǒng)-港珠澳大橋通航環(huán)境數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng),整合和發(fā)布電子海圖、三維水下地形、全景影像、水文通報(bào)等服務(wù),完成了從單一測(cè)量結(jié)果提供到多維立體信息服務(wù)的完美轉(zhuǎn)化。在這個(gè)系統(tǒng)上,可以直觀的看到船舶來(lái)往情況和大橋周邊水域的實(shí)時(shí)水文情況,這一系統(tǒng)即使在大橋通車后,依舊發(fā)揮這不小作用。
同時(shí)還對(duì)大橋及附近水域進(jìn)行水上水下三維建模,首次將船載三維激光和多波束結(jié)合使用,解決了系統(tǒng)整合、定位精度、后期數(shù)據(jù)鑲嵌等難題,模型具備可視化、可量測(cè)性,為該技術(shù)的成熟應(yīng)用提供了實(shí)證借鑒。