“人工建島和海底沉管隧道,當時對我們來說都是‘超級難題’。南伶仃洋是外海,環境敏感點眾多,如果採用國外技術,要三年才能建成人工島,一是工期太長,二是會對海域環境造成嚴重影響。而海底沉管隧道的關鍵技術一直掌握在少數發達國家手中,無論是技術引進還是合作,代價都非常高昂。何況有的技術還面臨著國際封鎖,花錢也買不來。”蘇權科說。

　　從前期項目的可研階段到開工建設,科技創新的理念貫穿始終。這個超級工程集結了我國在橋梁設計和施工、材料研發、工程裝備乃至生態環保領域的上千名科技工作者,開展科研專題研究300余項,獲得發明專利授權逾百項、發表論文逾500篇、創建工法逾40項。

　　自2010年起,國家科技支撐計劃啟動了“港珠澳大橋跨海集群工程建設關鍵技術研究與示范”項目,涉及大橋建設各項難點,以專業性、創新性、實用性的科技攻關支撐起港珠澳大橋的建設,啃下了一塊塊硬骨頭,在關鍵技術、關鍵裝備、關鍵材料領域取得全面突破,也為我國交通建設行業自主創新、技術進步起到了引領作用。

　　島隧工程,全球首創

　　港珠澳大橋的島隧工程是世界首例深埋沉管,沉管隧道首次做到無一處漏水

　　島隧工程,是港珠澳大橋建設的難中之難。

　　從上空俯瞰港珠澳大橋,巨龍在離岸20多公裡處倏忽隱沒,再在6公裡外騰空而起,連接兩端的小島狀似蚝貝,工作人員都親切地稱其為“貝殼島”。

　　貝殼島不簡單。在外海“無中生有”造出兩座面積10萬平方米的小島,且當年開工、當年成島,創造了世界紀錄。“我們首創了外海深插超大直徑鋼圓筒快速筑島技術,僅用了221天就完成兩島筑島,縮短工期超過2年,還實現了綠色施工。”蘇權科介紹,採用傳統的拋石填海、圍堤筑島技術,工期長達3年,會對周邊環境及航道產生極大影響。科研人員設計了多個方案,最后探索出外海快速筑島技術,即採用120個巨型鋼圓筒直接固定在海床上插入海底,再在中間填土形成人工島。“每個圓筒直徑有22米,大概和籃球場一般大;最高達51米,相當於18層樓高;重達550噸,與一架A380‘空中客車’相當。”

　　海底沉管隧道,同樣也是龐然大物。5.6公裡的沉管隧道由33個巨型混凝土管節組成,每個管節長180米、寬38米、高11.4米,重量達8萬噸。

　　“要讓這些管節在海底軟基環境下對接安放,難度堪比航天器交會對接,需要精准的遙控、測繪、超算等一系列技術支撐。” 沉管隧道設計與施工關鍵技術課題研究負責人徐國平介紹,在水下近50米建設深埋沉管隧道,在國際上也被視為“技術禁區”。港珠澳大橋的島隧工程是世界首例深埋沉管。“傳統沉管隧道都是‘淺埋’,但港珠澳大橋的沉管頂部荷載超過傳統沉管5倍,如果按照國外經驗,採用節段式管節(柔性),有可能出現接頭抗力不足、接頭漏水等風險。”徐國平說,技術人員最終從理論上揭示了深埋沉管結構體系受力及變形機理,創新提出“半剛性”沉管新結構。這一方案與國外專家提出的“深埋淺做”方案相比,節省了工期。

分享讓更多人看到