港珠澳大橋內(nèi)地主建的長達(dá)23公里的橋梁主體工程將于7月份正式啟動。 
　　港珠澳大橋跨越珠江口伶仃洋海域，是連接香港、珠海及澳門的大型跨海通道。它是我國目前里程最長、投資最多、施工難度最大的跨海橋梁。而穿越主航道的海底隧道以及將其與橋梁銜接的人工島（簡稱“島隧工程”），則是整個工程中最復(fù)雜的部分。日前，羊城晚報記者獨家“探營”，揭秘港珠澳大橋的諸多創(chuàng)舉。 
　　　　打地基 
　　　　“開路船”形如鉆井平臺 
　　在淤泥層中，每隔一定間距就打一根擠密砂樁，對淤泥地基進(jìn)行排水加固，把“嫩豆腐榨成老豆腐。”在40米深的海底，還要鋪設(shè)一條42米寬、30厘米厚的平坦“石褥子”，以供將來安放沉管隧道。 
　　“這里是深圳港、廣州港的主航道，航道跨距達(dá)到4100米；是30萬噸巨輪的必經(jīng)之地，是世界上最繁忙的水域之一；同時也臨近香港機(jī)場飛機(jī)的起落航線，航空限高只有88米，假若修橋，光橋塔就需要200多米高，會嚴(yán)重影響航班飛行。因此，一定要修海底隧道。” 中交股份聯(lián)合體港珠澳大橋島隧工程項目常務(wù)副總工程師尹海卿告訴記者。盡管施工地域的地基均是淤泥，水域通航環(huán)境復(fù)雜，還要穿越中華白海豚保護(hù)區(qū)，建隧道的造價是橋梁的三倍———這條隧道，還是得建。 
　　即將鋪設(shè)隧道的海域，埋藏著一個巨大的技術(shù)難題。“海底全是軟土，先要對軟土進(jìn)行加固，使沉管安放在固定的基礎(chǔ)上，并減少日后的沉降和不均勻沉降，非常難！”尹海卿說。這里的海底表面淤泥含水量高達(dá)50%-60%，石頭拋上去基本都陷在泥湯里，不做處理的話隧道根本沒法安置在上面。為此，工程人員想出了特別的方法———在淤泥層中，每隔一定間距就打一根擠密砂樁，對淤泥地基進(jìn)行排水加固，把“嫩豆腐，榨成老豆腐。”密實的砂樁打入海底40米下的硬土層，“這在國內(nèi)是沒有先例的。”尹海卿說。這樣大規(guī)模地使用水下擠密砂樁技術(shù)，世界上也罕見。 
　　安放隧道，要求基礎(chǔ)極其精確。因此對基槽開挖精度提出了很高的要求。“通常的工程，挖深一點沒關(guān)系，可這里多一點少一些都不行，只允許有50厘米的誤差。”尹海卿說，在大海深處實現(xiàn)這樣的精度，非常難。此外，通常施工工具都會留“牙齒印”，也會挖出弧形，可這里卻要求挖出光滑的平面。“參與施工的挖泥船配備了精挖系統(tǒng)，帶有平挖的功能，用電腦控制挖出的‘牙齒面’。此外，每挖一斗，都要在電腦上做好標(biāo)識。”尹海卿說，這樣才能避免水下挖泥位置的漂移。 
　　解決隧道的基礎(chǔ)施工問題還不止面臨這些挑戰(zhàn)，在沉管安裝前，還要做碎石基床基礎(chǔ)。在40米深的海底，要鋪設(shè)一條42米寬，30厘米厚的平坦“石褥子”，誤差在4厘米以內(nèi)，“每個石子，大約2-6厘米直徑，鋪好這張‘褥子’非常難。我們用上了GPS精確定位！” 島隧工程項目副總工程師翟世鴻說。解決這一難題，還多虧了上海一家企業(yè)自主研發(fā)的拋石整平船。該船是目前全球最大、最先進(jìn)的拋石整平船，其外形與鉆井平臺類似，作業(yè)時不受風(fēng)浪影響，身形碩大、非常壯觀。 
　　　　人工島 
　　　　120支鋼筒圍成海上綠洲 
　　“我們把直徑22米、高50多米，重達(dá)500噸的鋼筒，用激震力達(dá)4000噸的八個液壓錘‘敲’進(jìn)30多米深的海底。”兩個人工島由120支鋼筒圍成，其中西島用了61支鋼筒，東島59支。 
　　由橋梁到隧道，港珠澳大橋的一個重要組成部分便是銜接二者的人工島。 
　　如何建造人工島，傳統(tǒng)的觀念來看，就是將土石方沉入海底。然而，港珠澳大橋東西二島的施工卻采用了一種特別的方法———用鋼筒圍出一個島來。“這種方法更環(huán)保，挖泥少、成島速度快，也不需要太多工程設(shè)備。”翟世鴻解釋道。“我們把直徑22米、高50多米，重達(dá)500噸的鋼筒，用激震力達(dá)4000噸的八個液壓錘‘敲’進(jìn)30多米深的海底。”尹海卿說，這是我國完全自創(chuàng)的方法，是世界上首次采用的人工島施工方法。兩個人工島由120支鋼筒圍成，其中西島用了61支鋼筒，東島59支。每支鋼圓筒都在上海制造，這些龐然大物需要長途跋涉才能到達(dá)現(xiàn)場。 
　　鋼筒敲進(jìn)去了，另一個難題卻冒出來———鋼筒是圓柱形，兩個鋼筒之間必然有間隙。為此，工程人員設(shè)計出一個特別的結(jié)構(gòu)，在鋼筒制作時就做好寬榫槽，每兩個鋼筒中間，插一個鋼片，連在一起就成了“金鐘罩”。“鋼板很薄很柔軟，也很高，打下去會晃，為此我們特地在天津做了一個1：1的模型試驗，發(fā)現(xiàn)用兩臺200千瓦的震動錘敲下去效果很好。”尹海卿介紹。 
　　圍成蠔貝狀的鋼筒，加了鋼片的鏈接，又各填200萬立方米的沙子，抽出水分，就實現(xiàn)了快速筑島。“原本計劃成島需要兩年多時間，如今看來當(dāng)年就可以鑄成，并且效果很好。”尹海卿說，鋼筒外圍還會拋石加固，形成一個斜坡，往后即便鋼筒銹蝕，也不會影響人工島的使用。 
　　目前，東西兩島已經(jīng)鑄造完畢，銜接隧道的一頭已做好。將來，上橋過海的車輛由此離開橋面進(jìn)入海底隧道，再從另一個人工島鉆出來重新駛上大橋。 
　　　　沉管隧道 
　　　　33艘“航母”水下接龍 
　　港珠澳大橋用上了世界上最大的沉管隧道。近6公里長的海底沉管隧道共由33段沉管組成，每段沉管重達(dá)7.4萬噸，堪比一艘航空母艦。水下定位系統(tǒng)將保證海底對接誤差不超過2厘米。 
　　解決了隧道地基和與橋隧連接的人工島問題，港珠澳大橋用上了世界上最大的沉管隧道。 
　　“我們的沉管隧道也面臨多個挑戰(zhàn)，第一個就是要跨越珠江口的主航道，這要求埋得深，約為46－47米。但埋得越深，沉管隧道上面海水帶來的荷載就越大，另外，三車道的公路隧道寬度大，也加重了沉管的荷載。第二，隧道兩頭總要慢慢抬高最終‘出水’，這樣就不免遭遇柔軟土層，要保證建成后120年內(nèi)總沉降量不超過十幾厘米的話，就要求軟土地基必須處理好。第三，沉管的設(shè)計壽命要達(dá)到120年，這對原材料也提出了嚴(yán)格的要求。第四，沉管隧道是自防水結(jié)構(gòu)，高11.4米，寬37.95米的空腔段面，要求一次成形。”尹海卿慨嘆，沉管隧道看起來容易，其實很不簡單。 
　　在珠海桂山牛頭島上，占地80畝左右的沉管預(yù)制廠已經(jīng)澆筑好第一段沉管，到處都是密密匝匝的鋼筋。“每節(jié)沉管管段，光鋼筋就需要800噸，綁扎很艱難！”尹海卿告訴記者，綁鋼筋、打混凝土的過程也非常困難。“我們控制石子、黃沙、水泥的溫度，并且在制造混凝土的過程中加入冰水、冰屑，降低入模溫度。要把混凝土硬化控制在65度，讓內(nèi)部溫度慢慢傳遞出來，防止裂縫。” 
　　港珠澳大橋近6公里長的海底沉管隧道共由33段沉管組成，每個180米長標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)由8個節(jié)段組成，每段沉管重達(dá)7.4萬噸，堪比一艘航空母艦。預(yù)制場擁有兩條生產(chǎn)線，每兩個月可以生產(chǎn)兩個沉管。這龐然大物如何運送？尹海卿介紹：“傳統(tǒng)的做法是做一個大的塢坑，沉管做好后放水讓它浮起來，‘漂’到目的地。可我們這個工程管節(jié)有33個，差不多6公里長，顯然不可能按老套路辦。”一個沉管完成預(yù)制后，兩端用鋼板密封，漂浮在水面上。之后，通過大型拖輪拖運至安裝位置，待管節(jié)定位就緒后，向管節(jié)內(nèi)灌水壓載，使之下沉。然后把沉放的管節(jié)在水下連接起來。經(jīng)覆土(石)回填后，筑成隧道。沉放過程中，沉管將會由水下定位系統(tǒng)進(jìn)行定位，保證兩個沉管海底對接時的誤差控制在2厘米以內(nèi)。對接完成后，對接端的止水帶將通過水力壓接密封，使管節(jié)一個個緊密連接起來。這個過程，需要3年。 
　　“國際上建造的沉管隧道，沉放過程中一不小心就會出大事。水越深風(fēng)險越大。”尹海卿說，港珠澳大橋的沉管管節(jié)多，水又深，如何做到萬無一失？尹海卿說，首先從管節(jié)兩端的封門來看，采用組合式鋼結(jié)構(gòu)、止水帶和焊接雙道止水，蓋結(jié)構(gòu)拆裝方便，還不會漏水。其次，位于繁忙航道上，鋪設(shè)過程中可能要封航，可能要管制。尹海卿透露，未來島隧施工方將和海事局等機(jī)構(gòu)成立總體協(xié)調(diào)機(jī)制，保證施工安全進(jìn)行。 
　　　　老工程師感言： 
　　　　把“不可想象”一步步實現(xiàn) 
　　“這些年，我國的工業(yè)水平不斷提高，技術(shù)在不斷前進(jìn)，好多工程是十幾年前無法想象的。” 
　　尹海卿，這位頭發(fā)花白的老工程師，在談起港珠澳大橋時，眼中飽含深情與自豪。在他看來，曾經(jīng)以為是玩笑的設(shè)想，通過理性分析，都有可能變?yōu)楝F(xiàn)實。“雖然施工設(shè)計中吸取了國外的經(jīng)驗，但港珠澳大橋的設(shè)計建造，主體上是我們國家自己做。” 
　　“這樣的工程，有很多具體問題在國際上也是一片空白，由我們國內(nèi)的設(shè)計施工團(tuán)隊自己做，也逼著我們把‘不可想象’的事一步步去實現(xiàn)！”尹海卿說。港珠澳大橋工程的設(shè)計施工，調(diào)動了全國許多科研院校和工程單位。比如沉管隧道的設(shè)計復(fù)核計算，由同濟(jì)大學(xué)和清華大學(xué)共同完成。 
　　此外，同濟(jì)大學(xué)還做了離心模型試驗、上海交大做了管節(jié)浮運安裝數(shù)模分析、華工做水文觀測、大連理工和武漢理工做沉放試驗…… 
　　“當(dāng)初提出鋼筒筑島的設(shè)想后，有些院士都抱懷疑態(tài)度，覺得不可能。可是最后我們做到了，國外的專家也豎起了大拇指。”尹海卿說，港珠澳大橋工程，推動了我國人工島筑島及諸多工程領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，“我國的水運工程不比任何一個國家差，但是外海深水工程，與發(fā)達(dá)國家相比還是落后的，這也是該繼續(xù)努力的方向。” 
　　　　資料： 
　　　　港珠澳大橋 
　　港珠澳大橋東接香港特別行政區(qū)，西接廣東省珠海市和澳門特別行政區(qū)，是國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃中珠江三角洲地區(qū)環(huán)線的組成部分和跨越伶仃洋海域的關(guān)鍵性工程，將形成連接珠江東西兩岸新的公路運輸通道。 
　　港珠澳大橋工程于2009年12月15日開工，總投資超700億元，設(shè)計使用壽命120年，將于2016年完成。大橋主體工程采用雙向6車道的橋隧結(jié)合方案，全長約29.6公里，海底隧道長約6余公里。 
　　大橋工程包括三項：海中橋隧工程；香港、珠海和澳門三地口岸；香港、珠海、澳門三地連接線。 
　　海底隧道建成后，行車道寬3x3.75米,高超過5米,中間設(shè)有通風(fēng)管,每隔90米就會有一個互通的逃生通道。在橋面的內(nèi)地部分,車輛將靠右行駛,到香港口岸后再通過地標(biāo)來轉(zhuǎn)換駕駛道,靠左行駛。此外,在大橋上將設(shè)置人工救援設(shè)備,橋上若發(fā)生交通事故,救援力量5—7分鐘即可抵達(dá),在隧道內(nèi),救援速度被要求在3分鐘內(nèi)。在人工島和口岸一帶,也都有專業(yè)救援設(shè)備候命。防止撞擊也被列入大橋重要考量因素之一,大橋被要求“大撞不倒,中撞可修”,而人工島附近水域設(shè)置了人工淺灘,可防30萬噸的巨輪碰擊。