港珠澳大桥超级工程的背后

卢梦君

2017年7月7日上午，被英国《卫报》誉为“新世界七大奇迹之一”的港珠澳大桥，主体工程贯通仪式在西人工岛隧道入口处举行，阳光、音乐、彩旗、礼炮，一切都恰如其分。仪式现场人头攒动，众多工作人员和国内外媒体见证了这一荣光时刻。

港珠澳大桥主体工程贯通的消息一出，顿时轰动海内外，引来万众瞩目。

谁能想到，在尚未正式贯通前，港珠澳大桥曾遭到各界人士严重质疑。时隔5个多月，随着港珠澳大桥的建成，曾经的质疑声渐渐平息下去。港珠澳大桥东接香港，西接珠海、澳门，全程55公里，从高空俯瞰，犹如一条巨龙蜿蜒在海面上。作为世界上最长的跨海大桥，港珠澳大桥被业内誉为桥梁界的“珠穆朗玛峰”，英国广播公司（BBC）也将它称为“人类建筑史上的里程碑”。

历经争议风波跨世纪的宏伟工程

在修建期间，这座被称为“世纪工程”的大桥，一度被推到风口浪尖：“港珠澳大桥是鸡肋”“如何挽救备受争议的港珠澳大桥”“港珠澳大桥又起‘漂移风波可能进一步影响工期”等负面舆论层出不穷，在网络平台甚嚣尘上；2010年，大桥工程甚至被香港东涌的老太太以工程没有评估臭氧、二氧化硫等影响为由，向香港高等法院申请司法复核，导致工程拖延近一年……

在历经种种争议与风波后，经过8年施工，港珠澳大桥终于建成，其非凡的气势震惊世人。而它的建设历史，则要追溯到上个世纪。自20世纪80年代以来，香港、澳门与内地之间的运输通道，特别是香港与珠江三角洲东岸的陆路运输通道的建设取得明显进展，但是，香港与珠江西岸的交通联系却一直比较薄弱。1983年，香港合和实业集团董事局主席胡应湘首次提出兴建连接港珠澳跨海大桥的建议：“这样港商可发掘和扩大更多劳动力低廉的投资区域，香港与粤西的货流也更便捷，从而刺激粤西的经济发展，同时也可带动内地西部地区的整体经济发展。”

1997年，亚洲爆发金融危机，香港特区政府为振兴香港经济，寻找新的经济增长点，认为有必要尽快建设连接港珠澳三地的跨海陆路通道，于是，修建港珠澳跨海大桥的建议被重新提上日程。2003年，港珠澳大桥的筹备工作正式开始，到2009年年底，港珠澳大桥工程已进入实施阶段。

港珠澳大桥工程包括三个部分：海中桥隧（桥梁隧道）主体工程，港珠澳三地口岸，以及三地的连接线建设。其中，主体工程由6.7公里的海底沉管隧道和长达22.9公里的桥梁工程组成，隧道两端建有东、西两个人工岛，两个人工岛隔海相对，中间海浪翻飞，气势壮阔。据资料显示，港珠澳大桥的桥体部分能抗16级台风、8级地震，设计使用寿命长达120年，与目前国内跨海大桥的普遍使用寿命相比，足足多了20年。

驾车从珠海口岸驶出，经过以“中国结”桥塔造型、寓意粤港澳三地共结同心的青州桥，再行驶一段距离，到达西人工岛。从西人工岛开始，港珠澳大桥进入海底隧道段，海底隧道全长6.7公里，是迄今为止世界上最长、埋入海底最深（最深处近50米）的沉管隧道，也是使用寿命最长、綜合技术难度最高的沉管隧道，世所罕见。如果从高空俯视，在桥面上行驶至隧道口的车辆，仿佛从海平面上凭空消失，一段时间后，又从茫茫大海的另一端惊艳出现。

海面下超长隧道疯狂想法付诸现实

不难想到，在这项超级工程的背后，施工人员面临了许多棘手的难题：超长的跨海距离、超深的海水深度、超级台风、洋流冲击和海浪冲刷……但在开工以来近8年的时间里，他们顶着巨大的压力，研究并实施了近千项技术成果，其中不乏疯狂大胆的想法，创下多项“世界之最”，岛隧设计便是其中的一项创举。

港珠澳大桥横跨伶仃洋海域，按照常规思路，要连接海域两岸必须修建大桥。而伶仃洋海域靠近香港方向有一条伶仃洋航道，是大型运输船只在这片海域上通行的唯一通道，每天平均有4000多艘船只穿行，其中包括排水量达30万吨的巨轮。为了满足巨轮通行，大桥的桥面高度必须超过80米，桥塔高度达到200米，但海域周围的机场却不允许有超过88米的建筑物矗立在其飞行航线上。此外，伶仃洋是一片典型的弱洋流海域，每年江水会从珠江口夹杂大量的泥沙涌入海洋，若是修建大桥，桥墩无疑会增大此区域的阻水面积，泥沙被阻挡后可能会阻塞航道，经年累月，伶仃洋可能会变成一片冲积平原。因此，各项不利因素都使得修建大桥困难重重。

于是，工程师们提出一个疯狂的想法：放弃在海面上修建桥梁，而在海面下建一条超长的隧道，然后在两端各建一座人工岛，将桥梁与隧道连接起来，即“岛隧工程”。港珠澳大桥管理局工程总监张劲文说：“修建海底隧道能把主航道预留出来，为广州港、深圳港预留未来的发展空间，同时也能保证香港机场的飞机起降。”

不过，建造人工岛并非易事，既要为珠江口预留巨轮通行航道，又要保护中华白海豚国家级自然保护区的生态环境。采用传统抛石填海的方法，不仅工期长，而且会影响伶仃岛航道的正常通航，安全风险也高。endprint

直到一个新的构想出现在大桥岛隧工程项目总工程师林鸣的脑海中——用大直径钢圆筒围人工岛，这个难题才有了进一步突破。据岛隧工程项目副总经理刘晓东回忆，在新方案提出后，团队花了大半年时间做方案、设计、论证、实验，项目部还请来全国工程勘察设计大师王汝凯，让他同时做钢圆筒建岛不成立的反向研究。经过3个月细致、反复的研究，专家们达成共识，大圆筒快速成岛的施工方法是可行且有效的。

2011年5月15日，港珠澳大桥西人工岛首个钢桶下沉，这个钢桶直径22米、高41米、重达450吨，钢桶全部打下后，作业人员将内部的海水抽干，填入200万立方米的沙子，夯实压紧，形成人工岛的建筑基础。首个钢桶顺利下沉至设计位置，标志着港珠澳大桥人工岛工程正式实施。两个人工岛建设共用了120个钢筒，钢筒最高50.5米，相当于一栋大楼的高度。2011年12月7日，随着最后一个钢筒沉入东人工岛海底，为期近7个月的东、西人工岛围护工作完美收官，顺利实现了双岛“当年动工、当年成岛”的最初构想。

史无前例的“深海穿针”自主攻关赢得国际认可

“从技术难度和施工难度上来说，整个大桥的核心部位是岛隧，岛隧的核心是隧道，隧道的核心则是最终接头。”港珠澳大桥岛隧工程I工区常务副经理孟凡利如是说。

港珠澳大桥的沉管隧道长达6700米，海底沉管段长达5664米，由33节管节和1个“最终接头”组成（修筑桥梁等工程时从两端开始施工，最后在中间用“最终接头”将两端接合）。但是，在修建港珠澳大桥之前，整个中国的沉管隧道工程加起来不到4公里，这也是我国第一次在外海环境中修建沉管隧道，挑战相当巨大。

当时，世界上有两条超过3公里长的沉管隧道，分别是欧洲的厄勒海峡隧道和韩国釜山的巨加跨海大桥，后者由韩国公司主持，安装部分则全部由欧洲人提供支持。2007年，工程师们为了准备港珠澳大桥工程去韩国釜山考察，然而，接待方拒绝了考察团想参观设备的请求，于是考察团只能在距离大桥约300米的海面上，用卡片机拍了几张照片。

从釜山回来后，林鸣坚定认为，修建港珠澳大桥一定要跟世界上最好的、拥有外海沉管安装经验的公司合作。于是，他们找到了当时世界上沉管技术最好的一家荷兰公司，没想到对方开出1.5亿欧元的高价。与荷兰公司谈判失败，自主攻关成为中国团队唯一的选择。

参与岛隧工程的人员都记得，港珠澳大桥的第一根海底沉管（E1）是从2013年5月2日开始安装的。那天，首节沉管在8艘大马力拖轮和2艘特制安装船的拖运下，从珠海牛头岛开始浮运，3日凌晨，顺利运抵西人工岛岛头。5月6日，E1沉管安装成功，人们将此举称为“深海初吻”。7月30日，首个标准管节（E3）浮运、安装圆满成功……此后4年，30节沉管陆续在平均40米深的海底实现精准对接。

在E11～E15沉管安装前夕，考虑到安装管节位置处于伶仃主航道区，深槽的水流变化加上台风、洪汛、通航等多重因素，加大了沉管的安装难度和风险，为此，团队专门展开了对深水深槽区沉管施工技术的攻关。不得不提到的是，E15沉管安装历时156天，经过“三次浮运、两次回拖”，建设团队终于攻克各种难题，成功安装管节。

2017年3月7日，港珠澳大桥海底隧道最后一节沉管安装成功，自此，33节世界最大体量的沉管全部安装完毕。紧接着，是决定港珠澳大桥成败的关键工程——沉管隧道最终接头。

5月2日，被誉为“海上大力士”、世界综合吊装能力最强的起重船“振华30”号，吊起重达6000吨的最终接头，在近30米深的海里与东西两端沉管对接。“考虑风力、海流、浮力等多种因素，误差只允许在1.5厘米以内。”林鸣说，这就意味着接头要在安装位置上方始终以1.5厘米的平面误差缓慢下沉，最终实现对接，“这在世界交通领域是史无前例的，无异于‘深海穿针。”

“最终接头从早上5点20分左右开始，持续到晚上10点左右，施工操作人员、配合人员加起来应该有上千人。”港珠澳大桥岛隧工程项目总经理部财务总监谢臣伟是现场的见证者之一，伴随最终接头的起吊、旋转、落水、顶推，他一整天都处于激动和紧张之中。“我感觉最紧张、最扣人心弦的，是对接这一时刻。尺寸是预留好的，对接过程中不能有一点误差，如果有误差就不能实现最初的设计构想，就很危险。安装成功后，荷兰隧道管理协会给我们发来一封贺信，感叹我们采用的工艺将改变世界隧道建筑最终接头的施工工艺。”

后记：未来管理维护任重道远

“大桥主体工程从设计到建造都达到了世界级水平，我们对桥的质量非常有信心。但工程建设好只是第一步，未来的营运维护还要做相当多的工作。”张劲文说。工程技术与海上安全只是港珠澳大桥要面临的一部分考验，这座大桥由粤、港、澳三地共同建成，三地在建设理念、设计习惯上存在差异，而未来桥梁的管理也需要各方协调解决，可谓任重而道远。

大桥建造之初，三地政府即希望大桥能够便捷港澳及珠江兩岸之间的交通联系，挖掘珠江西岸的发展潜力，同时拓展三地的经济发展空间。大桥建成以后，从香港到珠海的交通时间已由水路1小时以上、陆路3小时以上，缩短至30分钟以内，形成了粤港澳三地“一小时经济生活圈”，这对珠江两岸的发展，以及港澳地区的持续繁荣稳定都将带来积极作用。endprint