港珠澳大橋創下多項第一 “兩島一隧”鑄就世界工程奇跡

陳治家、李妍

在大海上建兩座10萬平方米的人工島要多久？中國建橋人的答案是215天。從2011年5月15日到2011年12月7日，120個鋼圓筒一步一步在風浪不息的伶仃洋上，圈出了兩座島，從設計到施工，這樣的建島方式在全球尚屬首例。這并不是港珠澳大橋島隧建設上唯一的世界第一；為了建設海底隧道，施工方建設了全球首例深埋沉管隧道；為了對接34個隧道結構，數萬噸沉管在13米至44米不等的水深處進行無人對接，誤差控制在2厘米內，被喻為“海底穿針”。一個個這樣的工程奇跡，造就了港珠澳大橋的順利完工。

文/廣州日報全媒體記者陳治家、李妍(署名除外)

港珠澳大橋究竟是怎樣建成的？港珠澳大橋管理局副局長余烈將其簡潔形象地概括為“海上搭積木”。由于大橋主體工程集橋、島、隧于一體，面臨諸多世界級技術挑戰，包括海中快速成島、隧道基礎處理與沉降控制、隧道管節沉放對接、大規模工廠化制造、海上埋置式承臺施工、水下結構止水等。港珠澳大橋管理局總工程師蘇權科介紹說，來自全國各地的上千位工程建設精英參與攻關300多項科研項目，自主研發，打破國外技術壁壘，多項技術走在世界前列，用智慧和汗水澆筑了這一舉世矚目的超級工程。

突破革新：

打好島隧建設第一戰

港珠澳大橋沉管隧道是中國第一條外海沉管隧道，也是目前世界上規模最大的公路沉管隧道和世界唯一的深埋沉管隧道。建設這條海底沉管隧道，不僅需要在松軟地基上建成當今世上最長、埋深最大的海底沉管隧道，還要在水深10余米且軟土層厚達幾十米的深海中建造兩個人工島，實現海中橋隧轉換銜接。決定島隧命運的第一戰，就是要以最快速度在海中建起兩個離岸人工島。

這兩個10萬平方米的人工島，如果按照傳統拋石填海的方法，不僅工期長，而且在通航繁忙的伶仃島航道附近水域安排大量船舶施工，安全風險極高。而且這里正是中華白海豚的主要棲息地，一旦開挖，對它們生存環境的污染將不可避免。

“如果按照傳統辦法，也可以完成任務，但工期就難保證。所以一定要找條出路?！睆捻椖炕I備開始，建設團隊在總工程師林鳴的帶領下尋找一個全新方案，在盡量少用船舶、簡化工藝的情況下解決在深海筑島的難題?！耙獙崿F環保、確保質量、確保工程進度，就要考慮大型化、標準化、預制化?！绷著Q說。

在一次技術交流會上，一個奇思妙想閃過林鳴的腦?！么笾睆戒搱A筒圍成人工島。簡單來說，就是以大的鋼圓筒止水圍島，島內填入砂料并加固地基，圓筒外再用混凝土塊體等加固防護，最后，堅實的人工島“拔海而起”。

這靈光一閃，打通了整個島隧工程難題的出路。然而，這樣一個史無前例的創新工藝，在國內外根本沒有規范和經驗可以參考，嚴謹起見，新方案提出后，項目部特意邀請全國工程勘察設計大師王汝凱做鋼圓筒建島不成立的反向研究，主要包括鋼圓筒的穩定計算理論、鋼圓筒筒體結構設計、振沉技術及振沉工藝、止水方案等。經過三個月的研究，結論是大圓筒快速成島施工方法是可行且有效的。

沉管隧道：

重量相當于33艘中型航母

港珠澳大橋沉管隧道是目前世界上唯一的深埋沉管隧道。而外海沉管隧道核心技術和話語權一直掌握在少數幾家外國公司手里。一開始，為穩妥起見，林鳴曾請了歐洲一家頂級沉管隧道技術公司的專家到現場，在對方表示需要增加一年工期和十多億元咨詢費后，林鳴決定自己干。

在快速成島的同時，項目團隊在珠海牛頭島建起了世界最大的沉管預制廠。從2012年5月管節預制開工，到2017年3月，兩條生產線花了五年多的時間，澆筑出33個巨型沉管和一個最終接頭。

據了解，每個標準沉管長180米，寬37.95米，高11.4米，重約80000噸，是迄今為止世界最大的沉管，排水量超過一艘中型航母。要把這么些龐然大物拖運在海里安裝，顯然又是一個世界級挑戰。林鳴說，浮運沉放作業要靠天吃飯，珠海年均三次臺風、冬季季候風給這項工作帶來了很大困難。首次沉放是2013年5月2日開始的，施工團隊在沒有成熟經驗可借鑒的情況下，經歷了連續96小時不眠不休的攻堅，最終完成沉放安裝，為后續作業積累了寶貴經驗。