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世界桥梁技术的巅峰之作

2018-06-05

农村青少年科学探究 2018年3期
关键词:白海豚人工岛跨海大桥

港珠澳大桥全长55千米,是目前世界建筑史上最长的跨海大桥。它被英国卫报评为“新的世界七大奇迹”之一;它把港珠澳三地的陆地通行从4个小时缩短到30分钟之内;在大桥的建设过程中,科学家和工程师们创造了400多项新专利、7项世界之最,港珠澳大桥堪称交通工程界的“珠穆朗玛峰”!2018年,我们相约去港澳!

“中国结”“海豚”“风帆”3个巨型景观在水面上熠熠生辉,成为港珠澳大桥的地标性景观。这座钢铁巨龙,不仅颜值超高,也很有内涵:世界最长的跨海大桥、最长的沉管海底隧道、最具挑战性的超级工程之一……

这些世界之最的背后,是一系列创新攻坚和科技支撑的强力驱动。这也是过去数十年,中国桥梁设计、施工、材料研发、工程装备等各项成果的集中展示。

这座巨龙是建造出来的,也是“制造”而成的。施工人员先在工厂做好钢管桩、桥梁承台墩身、钢箱梁,待到伶仃洋风平浪静时,再一块块、一层层、一段段地组装。为满足工程质量、工期和安全的需要,“大型化、工厂化、标准化、装配化”理念贯穿大桥建设。

作为世界最大的钢结构桥梁,大桥仅主梁钢板用量就高达42万吨,这相当于10座鸟巢或60座埃菲尔铁塔的重量。它能抗16级台风、7级地震,同时,港珠澳大桥寿命达到120岁以上。以工匠精神追求120年的品质,对防水、防锈、防腐等工序要求更为严苛。

岛隧工程是港珠澳大桥的控制性工程。既要满足30万吨级巨轮通行,又要满足航班降落限高需求,搭建深埋沉管隧道成为大桥的最佳选择。

为打造世界最长的外海深埋沉管隧道,施工方配置国内首条采用深水无人沉放系统的安装船,通过信息和遥控技术,实现管节姿态调整、轴线控制和精确对接。

港珠澳大桥只用一天就完成沉管隧道接头安装,不仅实现管道深海的无人对接,对接误差还控制在0.8毫米,再次刷新世界纪录。建设者们整整花了4年将33节沉管和最终接头成功“接龙”,创造了外海沉管隧道不漏水的建设奇迹。

仅用半年多,两座面积均达10万平方米的东、西人工岛就在伶仃洋拔地而起,实现了桥梁和隧道的流畅转换。与传统填海造岛不同,港珠澳大桥选择钢圆筒快速成岛技术。用120个巨型钢圆筒直接固定在海床上插入海底,然后在中间填土形成人工岛。每个钢圆筒直径为22米,最高51米,重550吨。

乘电瓶车进入40多米深、全长6.7千米的海底隧道,缓缓行驶,并无压抑和潮热感。洞顶排列多组大型悬挂式射流风机,既能吸入洞外空气,又能排出汽车尾气。

港珠澳大桥穿越中华白海豚的栖息和繁衍地,为了不让白海豚“搬家”,港珠澳大桥推行“健康、安全、生态”相融合的管理理念。通过减少桥隧占用海域面积、声学驱赶保护技术等,尽量减轻对白海豚栖息地干扰。监测显示,8年来没有因施工而伤及一头白海豚,目前数量为1800多头。

隧道顶部防火板被涂上黑色漆,防火板能在1200℃高温下,保证沉管的混凝土结构在2小时内不受破坏。大桥建成后,管理人员将在人工岛设立海上救援平台,如果隧道内发生事故,救援力量3分钟就能到达;桥面发生意外,5分钟~7分钟内救援力量就能赶到。

在东西人工岛隧道入口,立着3道精致如瓷的巨幅遮光罩,是为了让司机进出隧道时适应光线的变化。

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