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来源丨德先生 2018年10月24日，被英国《卫报》誉为“新世界七大奇迹”的港珠澳大桥正式全线贯通。通车后，人们驾车从香港到珠海、澳门仅需30分钟。至此，港珠东西，长虹卧波，天堑南北，通途无阻。这将大大促进港珠澳地区经济与文化创新领域的协同发展。 这个超级工程，堪称世界桥梁史上的巅峰之作。但在此之前，没有人想到，人类建设史上迄今为止里程最长、投资最多、施工难度最大、设计使用寿命最长的跨海公路桥梁，会问世于中国。其中光建一个长5664米的外海沉管隧道，其费用之高、难度之大、风险之大，就吓退了无数前来应标的公司！ 这个历史性难题，最终落到了港珠澳大桥总工程师——林鸣身上。这位曾经建造了中国第一大跨径悬索桥“润扬大桥”的负责人，也感到了亚历山大。 最终，历时9年，55公里跨海大桥+6.7公里海底隧道，总工程师林鸣带领着4000人的铁军，交出了一份震惊世界的亮眼答卷。 打破教科书的定义，实现从0到1的突破 10年前的林鸣和现在的林鸣 今年61岁的林鸣，是我国著名的桥梁专家。40年职业生涯当中，他先后主持或参建了中国第一座跨江公路大桥湖北黄石大桥，中国第一大跨径悬索桥的润扬大桥，珠海第一座特大桥梁珠海大桥等多个“第一”的大桥。 一次又一次地技术攻坚，让他不断开创着中国桥梁史上的史无前例。他主持创造的项目多次荣获国家科学技术进步奖。 虽是建桥梁专家，但在隧道工程方面，他从未涉足过，可以说完全是从0开始，而港珠澳大桥中他负责的恰恰是难度最大的“岛隧项目”。项目一开始，林鸣就把家从北京搬到了珠海，因为工程的建设难度远远超出了他的预期。 时间回溯到2005年，那时建设港珠澳大桥计划刚刚提出，但中国的外海环境下建沉管隧道技术，几乎为零，远低于国际水平。就连特别关注港珠澳大桥的国外媒体都认为难以成功。工程体量之巨大，建设条件之复杂，是以往世界同类工程都没有遇到的。 港珠澳大桥沉管水下对接安装图 林鸣找遍了国内外所有关于沉管隧道技术说明的书籍，只找到一本薄薄的《沉管隧道设计与施工》，而且书中只谈了浅埋隧道，根本没提深埋隧道的问题。他又和团队跑到美国、日本、韩国、欧洲考察十余次，欲购买国外先进的沉管隧道技术。欧洲一家技术咨询公司竟开出了15亿元人民币的天价。面对无理要求，林鸣毅然拒绝了，他痛下决心要靠自己和自己的团队来完成技术攻坚。 在距离港珠澳大桥十几公里的桂山岛，曾经拥有全球最大的沉管预制工厂。 林鸣和团队的建设方案是：将总长5600多米的沉管隧道分为33个单元，每个单元长180米，宽38米、重量近8万吨、高11.4米。先将这33节钢筋混凝土结构的沉管在岸上预制好之后，用钢封门将两端封闭，沉管浮在海面上，由多艘大马力拖轮拖到约7海里外的施工海域，然后再下沉到伶仃洋水下50米处进行对接安装。 由于沉管体积庞大且重量很大，加上水文情况、水道宽度的限制，以及沉放时对精度有极高的要求，沉管的浮运和沉放属于施工过程中的项重要技术。沉管浮运需要考虑拖拽力、水流速度与方向，以及潮汐、海水密度和大风的影响。由于水的阻力系数等因素，会造成经验公式计算结果与实际结果有一定差异的情况，万一拖拽力计算不精确，就有可能导致钢缆断裂，沉管倾覆。另外，潮汐也会引起水位变化，海水密度也会引起浮力变化，水流的大小和方向是决定管节尺寸和浮运沉放方式的一个重要因素，这些都是林鸣和他的团队要仔细考量的因素。 尽管在港珠澳大桥之前，全世界已建成的一百多条沉管隧道，但都是贴着海床的浅埋沉管。伶仃洋上天天都有万吨海船驶过，不能浅埋，林鸣唯一的选择就是深埋。深埋就意味着沉管在海底要承受大于浅埋沉管5倍的荷载量——无论按照传统的刚性还是柔性沉管结构设计，沉管的218个接头有1个承受不了这么大力就是一场巨大的灾难。 在教科书上，沉管隧道只有刚性和柔性两种结构体系。林鸣团队多次实验论证后发现无论刚性还是柔性，都不能满足深埋情况下，设计使用寿命120年的品质要求。正当工程建设遇到瓶颈时，林鸣大胆提出了自己的设想：“尝试一下半刚性。”半刚性的方案一经提出，就在国内外桥梁工程领域引起了不小的轰动。一些国外专家认为，中国工程师们在沉管隧道领域处于“小学生”水平，没有资格也没有能力在沉管结构上提出新的观点。但毫无沉管隧道建设经验的中国工程师们，在国内外各种质疑声中并没有停下大胆创新的脚步。 其实，当时林鸣和林鸣的团队，除了半刚性已别无选择。半刚性综合了刚性和柔性结构的优点，强化小管节之间的连接，进一步控制180米长、由8个小关节连接而成的大管节的变形。历经无数次反复验证沉管是刚性还是柔性后，林鸣最终果断决定采用半刚性结构。这也打破了当时教科书上对于沉管隧道的定义。也正是由于“半刚性”——这一全球首创的结构设计，港珠澳大桥拥有了世界首条“滴水不漏”的海底隧道。 之后的四年里，林鸣带领那支团队，完成了三十三节沉管安装任务。但因为没有先例可循，他们又没有经验，所以每一节沉管安装，都存在着不可预估的危险。他们向前走的每一步，都是在探索中前行。 没有困难，每天的工作就是克服困难 林鸣召集人员开会 走进林鸣的办公室，房间一旁的白板上鳞次栉比地贴着每天更新的各种资料和技术数据：工程进展、隧道沉降量、泥沙回淤量等等。在工程最难环节——沉管安装的4年里，林鸣每天早上6点准时召集项目人员开会分析技术数据，安排接下来的工作。 33节沉管的安装，他全都在现场。每节沉管有180米长，四层楼高，平均重达8万吨，相当于一个中型航母，在水下安装的难度不言而喻。安装一节沉管最长需要96小时，最短也近30小时。 2017年5月2日早晨日出时分，最后一节沉管的安装终于完成了，船上一片欢呼，人们庆幸于见证世界最大的沉管隧道——港珠澳大桥沉管隧道的顺利合龙。中国乃至世界的各大媒体纷纷聚焦了过来。而此时的林鸣，却在焦急地等待最后的偏差测量结果。 结果为：偏差16公分，这个数字对于水密工程而言算是成功。而且中国的设计师、工程师、包括瑞士、荷兰的顾问等大多数人也认为这个误差值可以保证滴水不漏，没有问题。但林鸣不行，他强烈要求重来，将误差降到最小。 由于海里水文条件复杂，大家认为，将一个已经固定在深海基槽内、重达8万吨的沉管重新吊起、重新对接，万一出现不测，后果不堪设想。“算了吧。”“还是算了吧！”几乎所有人都想让林鸣不再苛求。 但林鸣内心不断告诉自己，“如果不做调整，会在自己的职业生涯和内心中，永远留下一个不小的偏差。”经过42小时的重新精调，终于将偏差从16公分降到了不到2.5毫米，缩小了几十倍！ 那一夜，他安心睡了10年来的第一个安稳觉。 攻克“人工岛”，为桥隧建“转换器” 港珠澳跨海大桥的人工岛近照 港珠澳大桥全长55公里，这么长的跨海大桥，它的隧道和桥梁在海中转换和衔接时，必然需要“转换器”。根据东京湾横断公路的一幅图，林鸣想到了建离岸岛的主意。要建人工岛，如果按照传统抛石填海的方法，建设两个10万平方米的人工岛，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必然“堵船”，风险极高。此外，还需开挖800万立方米的海底淤泥，这个数量相当于堆砌了三座胡夫金字塔，工作量非常之大。 而且这个水域恰好是中华白海豚的家园，一旦开挖，就会对中华白海豚的生存环境带来污染。种种弊端要求林鸣必须另辟蹊径。 港珠澳大桥人工岛全景 林鸣又“突发奇想”地提出“快速成岛法”：“将一组巨型钢圆筒直接插入并固定在海床上，然后再填砂形成人工岛。”筑岛用的钢圆筒直径为22米，截面面积相当于一个篮球场；高度为50米，差不多是18层楼高；单体重约550吨，体量类似于一架A380空中客车。把这样一组庞然大物，制作、运输并固定到设计位置，其中每一项对中国工程师来说都是第一次。2011年5月15日，林鸣和他的团队克服重重困难，将第一个钢圆筒稳稳插入海底30多米深处。就这样被国外专家预计要两三年工期才能完成的人工岛， 被林鸣用短短七个月的时间就完成了。这既保护了生态环境，又缩短了工期还节约了成本，这让林鸣不断相信自己和团队一定可以战胜一切。 林鸣始终相信：一群“走钢丝”的人，能创造中国奇迹 在林鸣所带的队伍，都知道他是出了名的工作严苛，对每一道程序都要求“零质量隐患”。大家都戏谑地称他是一个“吹毛求疵”的人。由于外海沉管隧道安装的难度巨大被业界说成“走钢丝工程”，林鸣总说港珠澳大桥海底沉管隧道的建设团队是一群“走钢丝的人”。他经常跟团队讲：要把这条世界最长、行走难度最大的“钢丝”走好，项目施工几百道工序中的每一道工序都要做到零质量隐患；每一名施工人员都不能懈怠。 港珠澳大桥成为中国的一张新名片 港珠澳大桥是我国建设史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海桥梁，被誉为桥梁界的“珠穆朗玛峰”。在港珠澳大桥建设过程当中，工程师和科学家们一共创造了7项全球之最，400多项新专利。林鸣带领着他4000多人的团队，用事实证明了自身的能力，并创造了新的“中国奇迹”。正因中国还有千万个和林鸣及其团队一样的有着技术攻关、越天堑的勇气的人，使得中国正在大跨步向前迈进。世界级的超级工程，如今要看“中国造”！ 完 |
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