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揭秘港珠澳大桥：所用钢铁相当于60座埃菲尔铁塔
7月7日，港珠澳大桥海底隧道正式贯通。这也意味着全球最长的跨海大桥——港珠澳大桥实现了主体工程全线贯通。新华社图新华网广州7月7日报道，如长龙卧波，又似蛟龙跃海。7日，港珠澳大桥实现了主体工程全线贯通，一座长达55公里的钢铁大桥飞跨茫茫大海，历史性地将香港、珠海、澳门连在一起。
它使用的42万吨钢铁足够建造60座埃菲尔铁塔；它使用的108万立方米混凝土，每一粒都可以溯源；它使用的建造方式，是像积木一样一块一块搭上去的…… 这座在中国交通建设史上被称为“技术最复杂”的“世纪工程”，一次次挑战着工程师的智慧和建设者的勇气。在挑战中摸索，在摸索中前行，在前行中收获“中国标准”，填补世界空白，成为中国迈入桥梁强国的里程碑。
突破：艰难环境倒逼的创新 港珠澳大桥集桥岛隧为一体，其线路需经过伶仃洋航道和香港国际机场航线。一方面既要满足30万吨级巨轮通行，另一方面又要满足航班降落限高需求。搭建深埋沉管隧道成为最佳选择。 “既有案例都是浅埋，深埋属于沉管施工‘禁区’，没有任何标准可参考。”港珠澳大桥主体工程总工程师苏权科说，隧道由33节沉管和最终接头组成，全长6.7公里，是世界上最长的外海深埋沉管隧道。 从2013年5月2日首节E1沉管开始浮运安装，到今年5月2日最终接头安装，34次“深海之吻”，大桥建设者们整整花了4年。 “由于没有经验，第一个管节的沉放时间整整持续96个小时，大家连续四天五夜没有合眼休息，眼皮‘打架’就用风油精擦在眼睑下提神。当成功的那一刻，所有人都累瘫了。”中交联合体港珠澳大桥工程岛隧项目部副总工尹海卿说。 经验的积累、技术的更新、工艺的改进，最终创造了外海沉管隧道滴水不漏的建设奇迹。“海底基床泥沙软硬不一，沉管安装上去会因沉降不一产生断裂。我们研发出挤密砂桩复合地基设计方法，整个海底基槽的总体沉降控制在10厘米以内，差异沉降控制在1厘米以内。”尹海卿说。 高空俯瞰，两座面积达20万平方米的东、西人工岛实现了桥梁和隧道的流畅转换。与传统填海造岛方案不同，港珠澳大桥选择了“钢圆筒围岛”的快速成岛方案。 “传统方案不仅工期长，而且挖走大量淤泥还会给海洋生态造成灾害性污染，稍有偏移也会对桥梁和隧道产生灾难性破坏。”苏权科说，将120个直径达22米的大钢圆筒打入海床，围出岛的形状，然后再在中间填“土”成岛，既牢固又高效。 质量：以工匠精神追求120年的品质 港珠澳大桥建设者们开创性地提出“120年使用年限”，打破了国内大桥的“百年惯例”，新材料、新工艺的集成创新显得尤其重要。 “混凝土就是大桥的骨肉。总施工量约108万立方米的混凝土浇筑工程被分为了几个标段同时进行施工，至少需要16个混凝土搅拌站同时工作。”港珠澳大桥管理局工程管理部工程师鲁华英说，再好的厨师煮面也有煮硬或者煮软的时候，而搅拌混凝土就容不得这样的变动。 为了统一标准，港珠澳大桥管理局与港澳合作，首创混凝土认证制度，从源头石头的采购，到机械的管理，物料的防护，到搅拌的程序都固化为一整套质量控制体系，最终确保混凝土到达现场的温度、湿度、流动性达到统一。 和其他跨海大桥不同的是，港珠澳大桥是像“搭积木”一样拼装出来的。先在中山、东莞等地的工厂里把桥墩、钢箱梁、钢管桩统统做好，再等到伶仃洋风平浪静时一块块、一层层、一段段地组装起来。 “外海作业，风高浪急，台风频仍，传统施工方式既不能满足质量的需要，也无法满足工期的需要，更对施工者的生命安全构成极大威胁。”港珠澳大桥管理局党委副书记韦东庆说，以“大型化、工厂化、标准化、装配化”为核心的建设理念在港珠澳大桥得以全面体现。 被称为“海上大熊猫”的中华白海豚栖息和繁衍之地就位于港珠澳大桥海豚钢塔之下。为了实现“不让白海豚搬家”的目标，港珠澳大桥推行了将“健康（Health）、安全（Safety）、生态（Environment）”相融合的HSE一体化管理理念，制定一套规则引领设计、规范施工。 大桥的建设似乎并未对“小主人们”构成影响。港珠澳大桥管理局副局长余烈说，港珠澳大桥施工以来，中华白海豚的数量有增无减，已从2009年的1400头增加到2016年约2100头。 影响：“超级工程”变身行业升级“超级引擎” “在建设过程中，港珠澳大桥实施了我国交通史上前所未有的大规模招标工作，可以说，正是这个超级平台的超级体量，支撑了行业转型升级的需求。”港珠澳大桥管理局计划合同部部长高星林说。 以大桥建设所必需的钢材为例，港珠澳大桥因采用钢箱梁结构，其所需42万吨钢材如按照传统工艺生产，耗时将超过10年，而采用自动化生产线进行标准化、工厂化的生产与施工，又对钢铁行业提出了很高的投资要求。能否将工程的需要与产业的需求结合，尤为关键。 中铁山桥、武船重工、中铁宝桥和上海振华等国内企业承担了钢箱梁和组合梁生产任务。这些企业为此专门赴国外考察，随后对整个生产线进行全面改造，引入自动化生产线，并配上焊接机器人，最终按工期要求完成了任务。 “国内许多钢铁企业都对这个项目感兴趣，对双方来说都是难得的机遇。”高星林说。 国内钢铁企业不仅通过港珠澳大桥项目建设积累了丰厚的经验，还以新的“中国标准”得到了国外的认可。中铁山桥、武船重工、中铁宝桥等企业依靠改进升级后的生产线，相继接到了挪威、德国的订单。 此外，作为一项使用新工艺、新技术、新材料的“超级工程”，港珠澳大桥还成为国内企业实现尖端领域和空白领域重要突破的“超级引擎”。以沉管隧道关键部件止水带为例，该产品长期为国外垄断、价格高昂，正是通过港珠澳大桥相关项目，国内对该技术实现突破，产品指标达到国际同类水平。 作为平台，“超级工程”也是国内先进技术的最佳应用场。“我们期待，越来越多的大型工程能够像港珠澳大桥一样，在发挥引领中国制造转型升级上发挥‘超级引擎’作用。”苏权科说。
2017-07-08 04:41:44 新华网 揭秘港珠澳大桥：所用钢铁相当于60座埃菲尔铁塔 http://news.china.com/domestic/945/20170708/30940320.html
 图为昨日，港珠澳大桥海底隧道正式贯通。这意味着全球最长的跨海大桥——港珠澳大桥实现了主体工程全线贯通。港珠澳大桥是连接香港、珠海、澳门的超大型跨海通道，全长55公里。图为港珠澳大桥上的“中国结”造型桥塔。 （新华社发）  图为这是港珠澳大桥主体工程的人工岛拼版照片。上图为东人工岛，连接香港（7月5日摄）；下图为西人工岛，连接主体桥梁，通往珠海、澳门（7月4日摄）。（新华社发） |
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沙发#
发布于：2017-07-08 14:04
如一条巨龙，港珠澳大桥已腾跃在伶仃洋上空。
然而，行至一半，“巨龙”竟然在海中间玩起了“快闪”，桥身连上了海中的人工岛，然后就找不到了。 原来，因海面航道通航的需要和受空中航道限高的影响，港珠澳大桥的一部分采用海底隧道。来自武汉的中交二航局在世界最大的海底沉管预制，中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司牵头组建的工程监理联合体在海底隧道水下监测等方面，都作出了突破性的巨大贡献。 由人体脊椎找到灵感 他们困守孤岛打破国际垄断 港珠澳大桥岛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节沉管拼接而成。“如此大规模的沉管预制，在国内还是第一次，在世界范围内也没有多少经验可供借鉴。”时任中交二航局港珠澳大桥岛隧项目总工程师周光强说。 2010年底，中交二航局项目部踏上珠海外海上的一个荒岛——牛头岛，开始沉管预制前各项筹备工作。孤悬大海，没水没电，原材料都靠船从陆上运来。 为掌握世界最大沉管隧道的预制生产技术，建设者们曾到荷兰、日本等地考察，但对方只提供技术咨询，核心技术保密。周光强和他的同事们憋足一口气，决定自主研发，为中国未来海上超级桥隧工程奠定技术基础。 沉管的混凝土好比人体的脂肪肉身，钢筋好比骨架。由于钢筋笼总体硬度偏软，在顶推试验时变形非常大、稳定性差，直接影响安装精度和预制质量。 一时间，技术团队犯了难。 某天，周光强长期伏案研究后感到后背不适，他下意识地用手扶住腰，突然灵光乍现：人类因为有脊椎，柔软的身体才能站得直、坐得稳，何不在钢筋笼中加一道“脊椎”？ 由此，钢筋笼“劲性骨架”应运而生。新增劲性骨架后，钢筋笼整体硬度提升，顶推过程中可确保无位移变形。 2012年8月，周光强带领他的团队实现国内海底沉管预制零的突破。 在外国专家的反对声中前进 世界首创“半刚性”结构 安装33节“巨无霸”管节要超级精确，误差控制以厘米为单位；这些管节要在40多米的海底，保证双向六车道的车辆安全通行120年。难度可想而知。 关于沉管安装，当时，世界范围内的实践和理论只有两个，一刚一柔。 采用刚性结构，整体结构不用担心漏水，但如果出现沉降，大体积沉管受力不均匀有可能出大问题。 采用柔性结构，受力比较均匀，能够应对一定范围的不均匀沉降。但到深埋处，接头仍会张开或错位。 港珠澳大桥岛隧工程项目总经理、总工程师林鸣回忆：“大家很痛苦，几乎绝望了。” 无数个通宵讨论后，曙光初现。 2012年9月的一个早晨，港珠澳大桥设计总负责人、中交港珠澳大桥岛隧工程项目部副总经理刘晓东收到林鸣的短信：“是不是可以研究一下半刚性的概念？” 这是刘晓东永远难忘的一个短信。 听到半刚性结构，外国专家强烈反对，国外的实践和理论都没有这个做法。 然而，中国建设者们不信邪。林鸣组织5个平行的模拟实验。同时，中交二航局副总工程师翟世鸿带领团队在武汉进一步开展实验，试图从根本上摸清“半刚性”结构概念的机理。 2013年8月中旬，港珠澳大桥管理局组织一个高规格专家论证会议，对5个实验团队的数据反复论证。2013年8月14日得出最后结论：支持“半刚性结构”方案。 在中国建设者手中，半刚性结构从蓝图变成现实，创造外海沉管隧道滴水不漏的建设奇迹。 一天不通车，测量就不能停 为超级工程站好最后一班岗 在这条世界最大的外海深埋沉管隧道建设中，由中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司牵头组建的工程监理联合体，成为超级工程实现120年设计使用寿命的关键“把关人”。 40多米水深下的海底隧道中，监理如何进行水下监测？ 他们坚持的原则有两个：一是做好试验先行，二是上好监测手段。 海底沉管隧道E1管节浮运安装前，岛隧项目总监办配合岛隧项目总经理部，先后在海上进行4次拖航实验，模拟现场各种复杂的海洋洋流环境。最终，历经95个小时的昼夜奋战，首节沉管管节对接安装告捷。 为保证沉管隧道安装的精度要求，岛隧工程总监办还专门成立水下检测组，购买多波束测深系统等高端设备，还委托广州打捞局成立潜水队。 海底巨龙在伶仃洋里不断往前延伸的同时，来自水下检测组的队员们，也正在这条世界最长沉管海底隧道内部，加紧开展测量精度达毫米级的“体检”。在港珠澳大桥正式通车前，一天不通车，测量就不能停。 中铁大桥院集团公司副总工程师兼岛隧工程总监胡昌炳回忆，最为惊心动魄的一次战斗，是E15沉管遭遇回淤。 2014年11月，在E15沉管第一次下放时，管节基床出现一股从未有过、来历不明的超强回淤。如果强行安装，万一基床上的淤泥让沉管发生滑移，对于大桥来说，未来可能是致命隐患。 为弄清楚回淤从何而来，检测监理积极协助项目部在施工现场周边120平方公里海域布设6组固定监测基站、24组监测仪器，每天18公里长距离巡测，先后完成200组地质取样普查、30多次密度检测。 2015年春节，在遭遇第二次下沉失败后，建设者们没有气馁。最终，经过多波束扫描、实地探摸，监理技术人员掌握了精准的E15沉管水下安装科学数据。3月26日，E15沉管第三次下沉十分顺利，和此前已安装的E14管节完美对接。至此，三征伶仃洋终于告捷。 “今年是港珠澳大桥岛隧工程的收官之年，我们将为超级工程站好‘最后一班岗’，为120年的世纪工程守护好质量之门。”胡昌炳说。（记者 廖志慧 通讯员 隋业辉 王虎） |
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