港珠澳大桥创下多项第一 “两岛一隧”铸就世界工程奇迹

陈治家、李妍

在大海上建两座10万平方米的人工岛要多久？中国建桥人的答案是215天。从2011年5月15日到2011年12月7日，120个钢圆筒一步一步在风浪不息的伶仃洋上，圈出了两座岛，从设计到施工，这样的建岛方式在全球尚属首例。这并不是港珠澳大桥岛隧建设上唯一的世界第一；为了建设海底隧道，施工方建设了全球首例深埋沉管隧道；为了对接34个隧道结构，数万吨沉管在13米至44米不等的水深处进行无人对接，误差控制在2厘米内，被喻为“海底穿针”。一个个这样的工程奇迹，造就了港珠澳大桥的顺利完工。

文/广州日报全媒体记者陈治家、李妍(署名除外)

港珠澳大桥究竟是怎样建成的？港珠澳大桥管理局副局长余烈将其简洁形象地概括为“海上搭积木”。由于大桥主体工程集桥、岛、隧于一体，面临诸多世界级技术挑战，包括海中快速成岛、隧道基础处理与沉降控制、隧道管节沉放对接、大规模工厂化制造、海上埋置式承台施工、水下结构止水等。港珠澳大桥管理局总工程师苏权科介绍说，来自全国各地的上千位工程建设精英参与攻关300多项科研项目，自主研发，打破国外技术壁垒，多项技术走在世界前列，用智慧和汗水浇筑了这一举世瞩目的超级工程。

突破革新：

打好岛隧建设第一战

港珠澳大桥沉管隧道是中国第一条外海沉管隧道，也是目前世界上规模最大的公路沉管隧道和世界唯一的深埋沉管隧道。建设这条海底沉管隧道，不仅需要在松软地基上建成当今世上最长、埋深最大的海底沉管隧道，还要在水深10余米且软土层厚达几十米的深海中建造两个人工岛，实现海中桥隧转换衔接。决定岛隧命运的第一战，就是要以最快速度在海中建起两个离岸人工岛。

这两个10万平方米的人工岛，如果按照传统抛石填海的方法，不仅工期长，而且在通航繁忙的伶仃岛航道附近水域安排大量船舶施工，安全风险极高。而且这里正是中华白海豚的主要栖息地，一旦开挖，对它们生存环境的污染将不可避免。

“如果按照传统办法，也可以完成任务，但工期就难保证。所以一定要找条出路。”从项目筹备开始，建设团队在总工程师林鸣的带领下寻找一个全新方案，在尽量少用船舶、简化工艺的情况下解决在深海筑岛的难题。“要实现环保、确保质量、确保工程进度，就要考虑大型化、标准化、预制化。”林鸣说。

在一次技术交流会上，一个奇思妙想闪过林鸣的脑海——用大直径钢圆筒围成人工岛。简单来说，就是以大的钢圆筒止水围岛，岛内填入砂料并加固地基，圆筒外再用混凝土块体等加固防护，最后，坚实的人工岛“拔海而起”。

这灵光一闪，打通了整个岛隧工程难题的出路。然而，这样一个史无前例的创新工艺，在国内外根本没有规范和经验可以参考，严谨起见，新方案提出后，项目部特意邀请全国工程勘察设计大师王汝凯做钢圆筒建岛不成立的反向研究，主要包括钢圆筒的稳定计算理论、钢圆筒筒体结构设计、振沉技术及振沉工艺、止水方案等。经过三个月的研究，结论是大圆筒快速成岛施工方法是可行且有效的。

沉管隧道：

重量相当于33艘中型航母

港珠澳大桥沉管隧道是目前世界上唯一的深埋沉管隧道。而外海沉管隧道核心技术和话语权一直掌握在少数几家外国公司手里。一开始，为稳妥起见，林鸣曾请了欧洲一家顶级沉管隧道技术公司的专家到现场，在对方表示需要增加一年工期和十多亿元咨询费后，林鸣决定自己干。

在快速成岛的同时，项目团队在珠海牛头岛建起了世界最大的沉管预制厂。从2012年5月管节预制开工，到2017年3月，两条生产线花了五年多的时间，浇筑出33个巨型沉管和一个最终接头。

据了解，每个标准沉管长180米，宽37.95米，高11.4米，重约80000吨，是迄今为止世界最大的沉管，排水量超过一艘中型航母。要把这么些庞然大物拖运在海里安装，显然又是一个世界级挑战。林鸣说，浮运沉放作业要靠天吃饭，珠海年均三次台风、冬季季候风给这项工作带来了很大困难。首次沉放是2013年5月2日开始的，施工团队在没有成熟经验可借鉴的情况下，经历了连续96小时不眠不休的攻坚，最终完成沉放安装，为后续作业积累了宝贵经验。