港珠澳大橋:標註中國工程建設新高度!

港珠澳大橋正式通車!

港珠澳大橋:標註中國工程建設新高度!

這座東連香港,西接澳門、珠海,全長55公里的跨海大橋,是繼三峽工程、青藏鐵路之後,我國又一重大基礎設施項目,也是中國橋樑建築史上技術最複雜、環保要求最高、建設標準最高的“超級工程”。

港珠澳大橋被英國《衛報》譽為“新世界七大奇蹟”之一,在大橋的建設過程中科學家和工程師們創造了400多項新專利、7項世界之最。有人評價,它是交通工程界的“珠穆朗瑪峰”。對於這座目前世界上綜合難度最大的跨海大橋而言,每項榮譽的背後,都是一組組沉甸甸數據的支撐。

港珠澳大橋:標註中國工程建設新高度!

最長跨海大橋:港珠澳大橋全長55公里,是目前世界最長的跨海大橋。

最長鋼鐵大橋:港珠澳大橋有15公里是全鋼結構鋼箱梁,是目前世界最長鋼鐵大橋。

最長海底隧道:港珠澳大橋海底沉管隧道全長6.7公里。

最大沉管隧道:沉管隧道標準管節,每一節長180米,排水量超過75000噸。

最精準深海之吻:沉管在海平面以下13米至48米不等的深度進行海底無人對接,對接誤差控制在2釐米以內。

最深沉管隧道:港珠澳大橋海底隧道最深處在海底48米,而目前世界沉管隧道最深很少有超過45米的。

世界建築史上里程最長、投資最多、施工難度最大也是最長的跨海大橋。

港珠澳大橋:標註中國工程建設新高度!

從籌備到建成,港珠澳大橋建設歷時14年,過程中攻克了無數個世界級難題,打破了無數個世界紀錄,是當之無愧的世紀工程,今日正式通車,讓我們此刻共同回顧港珠澳大橋的那些驚世駭俗之處。

港珠澳大橋的設計使用壽命長達120年,這意味著在一個多世紀的時間裡,大橋的核心結構,尤其是6.7公里長的沉管隧道不能出現絲毫的質量問題。

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港珠澳大橋的沉管

大橋的隧道由33節沉管連接而成,每節標準沉管段長180米,寬38米,高11.4米,排水量7.8萬噸,相當於一艘滿載的遼寧號航母。每節沉管的內部由超過40萬根近一萬噸的鋼筋和7萬噸混凝土組成。

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建設中的沉管

如此巨大的沉管,還要保證極其苛刻的誤差限度,因此它的運輸過程中不允許絲毫差池。它不能遠距離運輸,更不可能在陸地上建好再輾轉進入海中。

因此,在距離大橋不遠處的桂山牛頭島,專門建設了一座沉管管節預製工廠,採用最先進的工廠流水線生產這33段管節。

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沉管預製廠設置在一座小島上

為了實現精準安裝,工程首次應用了深水無人沉放對接測控系統,對橋段的安裝位置和進度進行了精密的測量和控制。

港珠澳大橋的沉管隧道,是世界島隧工程歷史上首個真正意義上的外海深水安裝沉管隧道,具有劃時代的意義。

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港珠澳大橋並不是一座嚴格意義上的“橋”,而是一個橋樑與隧道的組合體。整個工程在海中全長35公里,其中有29公里是橋,6公里則是隧道。在橋樑與隧道之間,通過珠江口伶仃洋南北兩側的兩個離岸人工島進行連接,而港珠澳大橋的難度也正來源於此。

橋隧轉換的關鍵在於人工島。修建人工島可不僅僅是用海底的泥沙堆砌一座島出來,這座島必須能夠對抗方向不定的洋流和海風。如果沒有結實的加固,必然一衝即散。

港珠澳大橋人工島的造價高達131億元,為了保持穩固,工程採用了120個直徑22米的鋼圓筒圍成人工島的島壁,單體重達500噸,其施工工法和八錘聯動液壓振動錘為世界首創。

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人工島外圍的圓筒就是島嶼的圍束

在海洋中填島,如何將原來位置的海水排幹是一個大問題。工程採用了局部開挖換填、井點降水聯合堆載的全新施工方案,不僅加速了固結,而且減少了工程後的殘餘沉降,保障了安全。

在穩固的地基支撐下,建成的人工島標高達到5米,能夠抵抗珠江口300年一遇的洪潮。它不僅承擔了橋隧轉換的功能,而且還將成為港珠澳三地的交通銜接中心,兩地對關口岸也設置在島上。

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人工島的平面佈置

人工島集交通、管理、服務、救援及觀光功能於一體,島上還設計了中華白海豚觀賞區和海上觀景平臺。

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海底沉管隧道如何保證120年滴水不漏?

混凝土是一種脆性材料,抗壓能力很強,但受到拉力就很容易開裂。在陸地上,絕大多數的混凝土都是帶裂縫工作的,並不影響結構的性能。

但在海洋工程,尤其是海底隧道中,這樣的裂縫是不可以存在的。因此,沉管隧道使用了一種抗滲性能很強的混凝土,它的微觀結構非常緻密,有害離子很難直接滲入。隧道壁內部的鋼筋籠也十分密集,配筋率遠超一般的建築結構,這些密佈的鋼筋起到了極強的約束作用,嚴格限制了混凝土的宏觀開裂以及微觀裂縫的擴展。

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沉管隧道內部的鋼筋籠

為了避免沉管段之間的縫隙發生漏水,在沉管的節段和節段之間,還設置有一層厚厚的橡膠墊來彌合縫隙。在沉管內部沿縱向設置有許多貫通的預應力鋼筋,當預應力鋼筋張拉後,它們就像是一束強力橡皮筋,將沉管緊緊地綁紮在一起,不留一絲縫隙。這樣,沉管內部與外部就被嚴格地隔離開來。

在施工中,工程部先將海底深厚而鬆軟的淤泥清理到了一邊,並在沉管的基床底部鋪設2-3米厚的塊石,製成一種堅固的複合地基。它可以讓沉管的沉降值縮小到10釐米以內,杜絕因海底沉降導致的滲水。

在沉管鋪設好之後,還要在兩側及上部回填碎石。之前被清到一邊的淤泥也會很快隨著洋流重新淤積到隧道上方,對隧道形成保護。這樣一來,海中的風浪就完全侵蝕不到隧道了。

地處南海,大橋如何抵抗海洋侵蝕?

港珠澳大橋地處中國南海,這裡風高浪急,每年要刮兩場以上的颱風。還有陽光的暴曬、海浪的侵蝕……港珠澳大橋可是要用120年的大工程,如果任由這些小問題日積月累,最終會成為大問題。

面對如此惡劣的海洋環境,工程師們進行了數百組室內模擬實驗,以及室外高溫穩定性及低溫疲勞試驗,獲得了上萬個測試數據,最終敲定了SMA(瀝青瑪蹄脂碎石混合料)+後澆築式瀝青混凝土組合鋪裝結構體系的鋼橋面鋪裝設計方案。

工程還首次提出了GMA澆築式瀝青新技術,兼具溫度穩定性與耐腐蝕能力。為了保障其中重要的集料生產,施工方還專門為港珠澳大橋打造了最先進、標準最高的高精尖集料工廠。

港珠澳大橋的總投資超過1000億元,據估算,如果僅靠收取過橋費,它需要幾十乃至上百年才能收回成本。然而,港珠澳大橋將珠江口兩岸的城市連為一體,通車後,從香港開車去澳門只需30分鐘,大大促成了珠三角經濟的一體化,其社會價值是無法估量的。

今港珠澳大橋正式通車運營。這一世界矚目的成就背後,是無數建設者們的艱辛付出,今天的C位屬於他們,他們當之無愧!

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