文图/陈柏华(港珠澳大桥管理局)
本文选自《知识就是力量》杂志
55公里跨海大桥,7公里海底隧道,从设计到建设前后历时15年,被公认为当今世界最具挑战性的工程!2018年10月24日,港珠澳大桥正式通车运营。一桥飞架三地,天堑变通途。时至今日,关于港珠澳大桥的话题依然经久不衰。
港珠澳大桥有哪些世界之最?
港珠澳大桥建设创下多个世界之最,这是一座人类建设史上迄今为止里程最长(总长约55千米,其中珠澳口岸到香港口岸约41.6千米)、投资最多(总概算超1000亿元)、设计使用寿命最长(120年)、施工难度最大、建设环境最复杂(恶劣)、技术最复杂、工程规模最庞大、海底沉管隧道最长、钢结构桥体最长、钢桥面铺装规模最大的跨海公路桥梁。
为什么港珠澳大桥要建一条海底隧道?
港珠澳大桥桥位穿越珠江主要航道伶仃西航道、铜鼓航道,大桥距离香港国际机场非常近,与机场南跑道距离约5千米,大桥在东人工岛航空限高为80米,西人工岛航空限高约为200米。
东、西人工岛之间的航道船行密度大,随着国家经济持续增长和粤港澳大湾区建设,珠江航道远洋运输能力需求持续增长,需预留日后30万吨船舶进出珠江。如果全桥建成桥梁,桥面高度要超过80米,桥塔要超过200多米,这就不能满足机场航空限高的要求。
因此,为了同时满足珠江航道船行远期要求及机场航空限高要求,大桥工程师们在主航道修建海底隧道,让隧道深埋在海床里面。
主要航道图
为什么说港珠澳大桥是“新世界七大奇迹”?
港珠澳大桥跨越伶仃洋,东接香港特别行政区,西接广东省珠海市和澳门特别行政区,是在“一国两制”框架下、粤港澳三地首次合作建设的超大型跨海交通工程,整个项目包括海中桥隧主体工程、香港接线及香港口岸、珠海、澳门接线和珠海澳门口岸。建造标准采用三地就高不就低原则,双向六车道,行车时速100千米/小时。
主体结构物处于深厚软弱地层上,地层分布差异大,基岩埋藏在海床面下50~110米,抗震,全线阻水率要求严格,建设环境复杂(恶劣),处在珠江航运最繁忙区段,施工水域每天超过4000艘各类船舶航行,每年台风、大雾、强对流天气致使有效作业时间只有200天左右,大桥穿越中华白海豚保护区,环保要求高,设计施工难度在世界范围内首屈一指。
港珠澳大桥主体工程项目全长约29.6千米,采用桥岛隧组合方案,穿越伶仃西航道和铜鼓航道段约6.7千米为岛隧组合,是目前世界上最长的海底隧道,沉管隧道标准管节每节长180米,排水量约8万吨,是目前世界上最大的沉管隧道;主体工程22.9千米为桥梁,其中15千米是全钢结构钢箱梁,桥梁钢结构用钢量达42.5万吨,相当于10座鸟巢体育场或60座埃菲尔铁塔,是目前世界最长的钢铁大桥。桥面铺装是港珠澳大桥面临的又一项重大挑战,规模达70万平方米,其中50万平方米为钢桥面,是目前世界最大规模的钢桥面铺装工程。
港珠澳大桥是如何建造的?
由于港珠澳大桥是一座海中通道,其主体工程的桥梁、人工岛与隧道全部在海洋环境里,平均每年4个以上台风直接影响珠江口项目所在地,陆地建造技术难以适应。
鉴于环境保护、安全风险、海上通航以及紧张工期的重重压力,采用哪种可行、可靠的方案来快速、安全、环保及高质建成项目无疑考验着大桥工程师的智慧。
在多重局限条件下,“四化”理念在初步设计阶段被工程师大胆而鲜明地提出—整个项目全程贯彻大型化、标准化、工厂化、装配化。这个“四化”理念的含义就是:将海上通道项目分解成大型化的构件,这个构件尽可能设计成标准、通用规格,然后在陆地工厂内进行流水线的批量生产,再利用大型设备进行海上运输、安装,整个工程就像“搭积木”一样组装而成。这个理念对整个设计、施工都起到了决定性的影响与引导作用。
桥梁承台墩身整体工厂预制
大桥钢箱梁整体工厂预制
隧道沉管工厂化预制
港珠澳大桥已经成为“中国智造”的新名片。它的落成通车,标志着中国现代桥梁建造技术再次站到了新高度,中国由桥梁大国迈向了桥梁强国!
本文来自:《知识就是力量》杂志社
特别声明:本文转载仅仅是出于科普传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或其它相关事宜,请与我们接洽。
[责任编辑:和玉莹]