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走进港珠澳——港珠澳大桥初访

2012-06-01 00:10
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  •                                                                                     文/桥梁网记者 樊灿
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  • 公元1279年,文天祥在波涛汹涌的伶仃洋上奋笔疾书,写下了《过零丁洋》。气壮山河的诗句如黄钟大吕,激荡回旋在历史的天空,也让伶仃洋为天下所知。一个王朝的背影在这里覆没,从此,伶仃洋在国人的记忆中被赋予了浓厚的民族色彩和英雄气概,充满了正气和悲壮。 

  • 公元2009年12月15日,海风轻拂伶仃洋。海上汽笛齐鸣,挖掘船灵巧地挥舞着钢铁巨臂,轻轻捧起海底沉睡万年的积沙;缤纷的彩色烟雾在天空花团锦簇地绽放,海面上洋溢着庆典的喜悦、热烈和欢腾。一场盛大的开工仪式在伶仃洋畔隆重举行,国务院副总理李克强宣布,举世瞩目的港珠澳大桥项目正式开工。

  • 伶仃洋,这片神奇的海域,不仅有着千古英雄的千古绝唱,更有一项世界级的宏伟工程——港珠澳大桥,以气吞伶仃之势,书写着桥梁工程的史诗。

  • 十七载尘埃落定

  • 两年半前,本刊曾对港珠澳大桥做过一次报道。彼时大桥曙光初现,工程尚未开始,各项前期工作还在紧张的准备当中。仍在梦想与现实之间的港珠澳大桥,最后一层神秘的面纱还没有完全揭开。今年5月,本刊记者走进广东进行“广东的桥”专题采访,此时港珠澳大桥已开工一年半,我们也得以走进期待已久的港珠澳大桥管理局,第一次真正走进了港珠澳大桥工程。

  • 港珠澳大桥管理局副局长余烈7年前就参与了港珠澳大桥的前期工作,对这座桥的历史可以说了如指掌。当大桥从梦想走进现实,尘埃落定,他也终于可以坐在会议室里,为我们细细梳理港珠澳大桥的前世今生了。

  • 建设港珠澳大桥的最初设想发端于民间。

  • 20世纪80年代以来,香港、澳门与内地之间的运输通道,特别是香港与珠江三角洲东岸地区的陆路运输通道建设取得了明显发展,有力地保障和推进了香港与珠江三角洲地区经济的互动发展。然而香港与珠江西岸的交通联系却一直比较薄弱。1983年,号称“公路大王”的香港合和集团主席胡应湘第一个提出要在珠江入海口的伶仃洋上架一座大桥,把香港和珠海连起来,并为此积极奔走呼吁,产生了很大的影响。之后的二十多年间,围绕这座耗资巨大、涉及中国两个经济特区和两个特别行政区的跨海大桥,建还是不建、怎么建、线位如何确定等诸多问题,多次山重水复。

  •                   (陈冠雄)

  • 1987年,珠海市委、市政府开始酝酿开辟珠港跨海通道,不仅成立了相应的机构,并在珠海一侧建成了作为伶仃洋大桥先行工程的淇澳大桥(由于资金的原因,该桥拖至2001年才通车),两年后又公布了伶仃洋大桥计划;1992年开展的大桥工程预可行性报告,标志着大桥项目正式启动,同时力促国家层面的支持,最终在1997年获得国务院同意立项。

  • 但当时的港英政府当局依据1997年英美顾问公司的报告,认为建造港珠澳大桥对于香港没有急迫性,会到2020年才考虑建造新大桥。同时,广东省政府因为担心生态环境问题,也在犹豫不决。香港的冷淡,加上澳门基于恐被边缘化的反对,建桥计划无奈搁浅,一度山穷水尽,前景莫测。

  • 建桥梦想在漫漫长路上下求索,整个过程漫长而艰难。而此时,珠江口东、西两岸的发展差距在迅速拉大。到2001年,东岸深圳、东莞两市GDP总量比几十年前增长261倍,而西岸的珠海、中山、江门三市仅增长47倍。

  •                        (苏权科)

  • 2002年初,胡应湘再次提出建造跨海大桥的必要性和紧迫性,得到了香港前特首董建华支持。港府在经历亚洲金融危机后,意识到需要加强与内地,特别是与珠三角地区的联系。此时开始醒悟,在经济转型的压力下,兴建大桥可以拉动需求刺激香港经济,创造就业机会,带动相关产业发展。另一方面,将香港与珠三角西部地区连接起来,也符合香港政府整合珠三角区域经济的发展战略。董建华以全国政协委员、香港策略发展委员会委员的身份把一份名为“关于兴建由香港大屿山至澳门、珠海的粤港澳跨海大桥的建议”带到北京,罗各方案利弊,历数建桥的迫切性。

  •                   (余烈)

  • 还有一个戏剧性的小插曲是,当时任广东省副省长的欧广源在香港一次高层会议上公布了计划从深圳到珠三角西岸将建一条跨海通道时,美国商会驻香港主席评论说,假如广东修了隧道,再不建港珠澳大桥,香港就会被“边缘化”,至此香港才真正重视起这条跨境跨海通道。

  • 2002年11月,朱基总理访港,表示支持兴建港珠澳大桥; 2003年元月初,香港特首董建华在施政报告中明确指出,香港要加强与珠江三角洲的联系,需要兴建连接香港与珠江三角洲西部的陆路通道,即港珠澳大桥。

  • 2003年3月,国家发展和改革委员会的前身国家计委派出专家小组,先后前往香港、澳门、珠海等地实地考察。专家小组在当年6月底向国务院提交了报告书。2003年8月,粤港两地高层第一次就港珠澳大桥进行正式交流。当时,广东省省长黄华华率团参加粤港合作联席会议,会后粤港澳三方决定成立“港珠澳大桥前期工作协调小组”。至此,大桥真正进入国家层面的实质性的操作阶段。

  • 虽然港珠澳大桥项目的前期工作正式启动了,但并不意味着大桥的建设就此可以一帆风顺。由于涉及各个方面的利益,随之而来的各种争议接连不断。大桥名称从最初的伶仃洋大桥到粤港澳大桥,再到现在的港珠澳大桥,就可看出建桥方案的曲折变迁。后来在大桥的线路走向、投融资方式以及口岸布置与查验模式等问题上,也是反复博弈。如原本设想的“一地三检”口岸问题,由于各方认识的分歧,最后变化为“三地三检”,由三方在各自海域填海修建口岸人工岛,建设口岸、联检大楼和停车场等设施。在大桥落脚点的选择上,三方争议较大。2005年4月,国家发改委牵头组织相关专家举行了桥位方案论证会,确定了大桥香港侧的起点为大屿山散石湾,西岸落脚点为珠海的拱北和澳门的明珠。

  • “这个方案也许不是最完美的,但却最平衡,能让三地政府都认可。”港珠澳大桥管理局总工苏权科评价说。

  • 由于工程规模宏大、建设条件复杂,加上三地不同的司法体制,许多重大决策问题也如潮水般涌来——口岸管理模式、融资决策、锚地影响、中华白海豚自然保护区论证等。

  • “问题不断浮出水面,有的问题几个月就可以解决了,有的问题却需要好几年。”余烈说,“这个项目有太多地方值得大家去关注,我们要了解社会各界对项目建设的各种意见。他们中有关注水利的,有关注生态保护的,有关注政治的,有关注收费的……投资的人关心投资能否收回来,关心航运的人会质疑我们这座桥对航道是否有影响……为了回答这些问题,我们的前期论证功课准备得越来越足,钻得越来越深,角度越来越广泛,研究课题也越来越多。这个过程是曲折的,问题是怎么提出的,中间怎么协调的,后来又怎么演变的,每一个问题一波三折,而这样的故事有几十个。”

  •               (梁桁)

  • 2007年初,港珠澳大桥专责小组在广州召开了第一次会议,三地政府对口岸设置、投融资安排等重大事项终于达成一致意见。为了加快港珠澳大桥项目的进程,2008年8月,在时任国务院港澳办廖晖主任的积极推动下,粤港澳三方确定大桥主体工程采用政府投资还贷模式,三地及中央政府共同承担157.3亿元的资本金,占主体工程造价的42%。2009年3月,温家宝总理在回答中外记者提问时明确表示:“港珠澳大桥融资问题已经解决,各项准备工作加紧进行,年内一定开工。” 10月28日,国务院正式批准了港珠澳大桥工程可行性研究报告;广东省交通运输厅抓紧完善了珠澳口岸人工岛的施工图审查批复、招投标核备、施工许可批复等基建程序,12月15日,港珠澳大桥珠澳口岸人工岛填海工程正式开工。

  • 正如广东省交通厅副厅长陈冠雄所说的那样,“如此庞大的桥梁工程,要付出几代人的心血,要靠几代人薪火相传才能完成。”26年的酝酿磋商,17年的前期工作,6年的论证准备,厚积薄发的港珠澳大桥项目终于尘埃落定。作为“一国两制”下三地首次合作建设的大型跨境工程项目,前期筹划的六年,也是粤港澳三地不断合作和融合的六年。正因为它是三地合作建设的超大型基础设施,也是我国交通史上技术最复杂、建设要求及标准最高的工程之一,所以注定它要千锤百炼,大器晚成。

  • 难点、挑战与创新

  • 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。

  • 这是“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,也是我国交通建设史上技术最复杂、环保要求最高、建设要求及技术标准最高的工程之一。

  •              (张强)

  • 港珠澳大桥工程具有战略意义,要成为三地合作的典范;要确保质量,达到国际一流水平;要成为绿色经济的示范工程。”这是国务院副总理李克强对港珠澳大桥项目建设的要求和期望。

  • 港珠澳大桥全长为49.968公里,将是世界上最长的跨海大桥,比目前世界最长跨海大桥杭州湾跨海大桥还长14公里。主体工程长约29.6公里,采用桥岛隧组合方案,穿越伶仃洋西航道和铜鼓航道段约6.7公里采用海底沉管隧道方案,其余路段约22.9公里采用桥梁方案。为实现桥隧顺利衔接和设置通风井,主体工程隧道两端各设置一个海中人工岛。西人工岛岛长625米,横向最宽处183米;东人工岛岛长625米,横向最宽处约为215米。港珠澳大桥采用了世界桥梁建设史上最高的标准,项目设计使用寿命120年,对工程品质和结构耐久性提出了更高的要求,建成后能抗8级地震及16级的最大风力。

  •               (刘明虎)

  • 港珠澳大桥工程包括三项内容:一是海中桥隧工程;二是香港、珠海和澳门三地口岸;三是香港、珠海、澳门三地连接线。作为一个庞大的集群工程,涉及桥、岛、隧三个方面,港珠澳大桥工程建设难题也分布在这三个分项工程之中。其中,隧道、人工岛工程具有世界级的难度,是整个项目建设中的控制性工程。在软弱地基上建设世界上最长、埋深达40米以上的海底沉管隧道,在水深10米且软土厚达50米的海中建造人工岛,以及上述条件下海中岛隧连接等技术,具有很大挑战性。

  • 创新工艺成就的人工岛

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  • 人工岛项目是整座大桥的起步工程,2011年1月14日,港珠澳大桥岛隧工程正式开始施工。 

  • 就在记者采访前几天,传来了岛隧工程成功起步的捷报。5月15日,岛隧工程西人工岛首个钢圆筒顺利振沉。这个直径22米,高40.5米、重约450吨的钢圆筒,是国内直径最大、高度最高的钢圆筒结构,也是世界上体量最大的钢圆筒结构

  • 中东、西隧道人工岛的建设采用120组这样的大直径钢圆筒,利用8台液压振动锤组成的联动振沉体系,通过大型起重船整体插入不透水层,圆筒之间通过插入两道弧形钢板形成的副格进行连接。西岛钢圆筒总数为61个,东岛钢圆筒总数为59个。钢圆筒振沉插入后,截断了岸壁结构的深层滑动面,可快速围闭岛体,实现了岛内外的平行施工作业,减少了海上船机的使用数量。同时,钢圆筒及其副格所围闭的岛体,实现了整岛止水,不仅构成了岛上隧道暗埋段和敞开段干施工的基坑止水围护结构,也为使用降水大超载比预压处理岛体基础,缩短软基处理工期、减少工后残余沉降创造了有利条件,可谓一举多得。

  • 把钢圆筒应用于人工岛建设,这是工程界的一种创新。港珠澳大桥工程岛隧项目总经理林鸣说:“在大桥香港口岸人工岛工程中,日本一家企业希望能采用传统的钢板桩方案。投标时,我们拿出钢圆筒方案,日本人非常惊讶,但也带着怀疑。当巨大的钢圆筒从上海运到珠海,然后稳稳地沉放到水中,这让日本人彻底叹服。”

  • 钢圆筒在上海振华重工长兴岛基地内制造,为全自动化流水式焊接加工,采用1600吨起重船装船,由7万吨级远洋运输船,一路浩浩荡荡运至施工现场。

  •  在西小岛施工现场,由十几个钢圆筒围成的宛若珍珠蚝贝般的西人工岛已雏形初露:40多米高的钢圆筒插入海底21米,顶部只有两米左右露出海面,钢圆筒之间用弧形钢板构成的副格封闭,大圆筒内以及副格封闭的钢筒之间装满了回填的砂土。据介绍,港珠澳大桥西人工岛共需振沉钢圆筒61个,分为西小岛和西大岛两部分。其中西小岛共需振沉钢圆筒17个,主要为了尽早形成封闭岛体,便于岛隧结合部施工,加快总体施工进度。西人工岛最高的钢圆筒也在7月13日顺利振沉,高度为46.5米,这标志着西人工岛施工中地质最复杂结构段的钢圆筒振沉顺利完成。截至8月11日,西人工岛已顺利振沉44个钢圆筒,伶仃洋的海面上,由44个大型钢圆筒组成的超过1000m的人工岛岸壁犹如海上钢铁长城般屹立在万顷碧波之中。

  • 港珠澳隧道西人工岛总体面积为9.7969万平方米,大小与13个足球场相当。按照计划安排,10月中旬将完成西人工岛所有61个圆筒的振沉,实现西人工岛的快速成岛,并为后续岛上隧道暗埋段施工及首个沉管管节的沉放提供条件。

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  • 复杂的沉管隧道

  • 港珠澳大桥跨越了国际黄金水道——伶仃洋水域,航道跨距长达4100米。为了保持水域30万吨级的通航能力,一条世界上最长的沉管隧道将在伶仃洋下铺开。海底隧道最深处离海平面约45米。这样的设计既可实现珠江口东西两岸一桥飞架,又不影响30万吨级巨型船舶在珠江口自由通航、靠岸。建成后,行驶在大桥上的车辆从人工岛进入海底,穿过海底隧道,又从另一个人工岛钻出,重新驶上大桥。

  • 在海底隧道施工方法上,目前较成熟的有“沉管式”与“盾构式”两种,都有各自的使用条件和风险。“沉管式”是先在海里挖一条沟,然后将钢筋水泥浇注的隧道管沉入海底的沟槽中。“盾构式”则是先在岸(岛)上施工竖井,作为出发段,再水平方向钻出一条海底隧道,理论上对海洋环境的破坏更小,但钻探设备一旦遇到硬石卡在海里,就得增修人工岛才能将其取出,这样可能会给海洋带来破坏。

  • 经过大量的考察与论证后,港珠澳大桥采用沉管隧道方案。沉管隧道的优点就是它能够把隧道长度和人工岛的规模控制在较小范围,显著减小人工岛的阻水率,另外沉管隧道的施工建设风险也相对较小。

  • 隧道方面面临巨大的挑战。一是隧道基础软基的加固设计施工,如果出现较大工后不均匀沉降就会产生灾难性的后果;二是沉管的预制,如此规模的混凝土构件,质量控制尤其是裂缝控制是一个难题;三是沉管的运输、沉放安装、连接止水等,任何一个环节都不能出现问题。

  • “以前的隧道至少都能依托一个天然的固定端来建设。而港珠澳大桥的隧道的两端都是自由端,没有现成的固定端作为转换点,这是难度之一。而且隧道长,埋入深。以往的沉管隧道都是浅埋,埋入河床两三米就可以了。现在为了保障航道,沉管埋深达到了-43米。安放沉管的海上作业条件同样很苛刻。洋流、风向等都会对沉管安放产生影响,一个月内合适的作业时间也许是一次(两天),也许是两次。所以我们就尽量缩短人工岛的建设工期,为隧道沉管的安放施工争取更多的时间。” 岛隧工程项目设计负责人之一梁桁说。

  • 沉管隧道管节采用节段式柔性管段,一个沉管的管节由8个节段组成,每个节段长22.5米,一个管节长180米,共33节。管节重约7万吨,难怪有人曾用“没有动力的航母”来形象地比喻管节的庞大,确实一点都不夸张。

  • 梁桁为我们详细介绍了沉管的预制到浮运的全过程:“预制工厂就像一个二级船闸。管节是流水线标准化预制,每个节段在固定的台座上浇注、养护72小时之后,向前顶推,空出浇注台座,下一节段与刚顶出的节段相邻匹配预制。如此类推,直到完成全部8个节段浇注之后,整体推出浅坞,进行水箱、钢封门以及临时预应力拉索等一次舾装,然后关闭浅坞与预制厂之间的滑动坞门,浅坞灌水,管节浮起,移到深坞,把水位降到与海平面持平的位置,完成二次舾装,最后打开深坞门,把沉管拖出,浮运到沉放现场。”

  • 正在建设中的沉管预制厂位于珠海桂山岛,这是我国首次实施管节工厂化预制。管节预制采用工厂化方案有很多优点:工厂建设工期短,能在开工后一年即投产;可连续预制,能满足工期要求;工厂流水线作业质量可控,为达到耐久性要求提供了保障。沉管预制厂内设置了两条管段生产线,一套模板一个亿,全部是标准化构件,有着严格的精度要求。平均每月可以生产一个管节,场内可贮存6个管节。

  • 大规模采用钢结构的桥梁

  • 想象中的巨龙飞越伶仃洋的壮观画面眼下暂时还看不到,港珠澳大桥工程目前正在进行施工的是难度最大的岛隧工程。桥梁施工尚未开始,预计今年底完成施工图设计,进行施工招标,明年四月开始动工。深水区非通航孔桥采用110米跨径整幅整墩钢箱梁连续梁桥方案,浅水区非通航孔桥采用85米跨径钢混组合梁方案。三座通航孔桥的桥塔分别采用混凝土塔和钢塔。桥梁工程上部结构用钢量达40万吨,如此大规模采用钢箱梁结构在国内尚属首次。

  • 全长22.9公里的桥梁被分成两个勘察设计标段。DB01标段的工程包括从西人工岛西侧到江海直达船航道桥以西约1公里处的范围,共约15.8公里,包括“青州”和“江海”两座通航孔桥,以及110米跨径深水区非通航孔桥(含一联主跨为150米的跨崖13-1气田管线桥)。

  • 采访中,桥

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