全长55公里的港珠澳大桥,被誉为桥梁界的“珠穆朗玛峰”,是世界上最具挑战性的超级工程之一,也是世界最长跨海大桥。作为连接香港、珠海、澳门的超大型跨海通道,港珠澳大桥集桥、岛、隧于一体,形如巨龙,卧波穿海,通车后,三地车程将由3小时缩短至半小时。

自2003年起,全国先后有200多家科研单位、上千名科技工作者为这项工程开展了300多项科研攻关,累计投入近5亿元,创建工法逾40项,获得发明专利逾百项,发表论文逾500篇。“国家重点科研力量的支持,为港珠澳大桥的顺利完工提供了有力支撑。”港珠澳大桥管理局总工程师苏权科介绍,与目前国际上已建成的跨海桥隧交通集群工程相比,港珠澳大桥的工程规模和建设难度是最大的。

从2009年12月开工至今,港珠澳大桥主体工程已全线贯通,年底前将具备通车条件。在这个最后冲刺阶段,经济日报记者现场探寻这座超级工程背后的高科技密码。

跨海架钢梁

作为世界上用钢量最大的桥梁,港珠澳大桥仅主梁钢板用量就高达42万吨。建设者把钢全部变成钢组件,再运到现场拼装起来

港珠澳大桥主体工程包含22.9公里主体跨海桥梁及6.7公里的沉管隧道。当记者坐上汽车,从珠海洪湾这端驶上大桥,感受到的是双向六车道的平坦通畅。这座前后都望不到头的大桥上,建有3段斜拉桥,分别是“风帆”“海豚”“中国结”造型,寓意深远。

作为世界上用钢量最大的桥梁,大桥仅主梁钢板用量就高达42万吨。“这相当于10座鸟巢或60座埃菲尔铁塔的重量。”苏权科说,建设者把这42万吨钢全部变成钢组件,再把它们一件件运到现场拼装起来,就像小朋友搭积木一样。

搭积木体现了大桥施工的“四化”理念:通过“大型化、工厂化、标准化、装配化”施工,把粗糙的土木工程变成精密制造、精密安装,满足工程质量、工期和安全的需要。

搭积木,要先做出积木构件。港珠澳大桥的巨型组件,许多是采用我国自行设计生产的大型装备来建造。为建造大桥而建设的巨型厂房,就坐落在大桥附近区域,一个个数千吨乃至上万吨重的构件——包括桥墩、桥塔、海底沉管等,就是在厂房内由大型自动化设备流水线生产出来,之后由巨轮运往现场,再采用大型吊装或沉放设备进行安装。

港珠澳大桥管理局副局长余烈告诉记者,天地间“搭积木”的技术难度大,涉及主体结构、人工岛建设、大规模工业化制造、水下结构止水技术、海上装配化埋置式承台施工等诸多方面,为此,国家科技支撑计划从2010年起启动了“港珠澳大桥跨海集群工程建设关键技术研究与示范”项目,涉及大桥建设各项难点,发挥了科技支撑作用。

港珠澳大桥还是国内第一次采用机器人焊接的钢桥。港珠澳大桥管理局副总工程师柴瑞介绍,钢桥焊接时,钢材料在不均匀的加热和冷却收缩后,会产生很大的自身应力。“所以我们采用多头焊接机器人来实现均匀焊接。多头焊机同时焊接,避免了冷热不均,消除因焊接工艺产生的内部应力。”

“搭积木”式大桥建设中,曾出现过高度达106米、重量超3000吨的钢塔在海上“空中转体90度”再以高精度安装的精彩场面,是国内外建桥史上前所未有的壮举。“如果不是国家的整体科研和装备实力进步到了现在的水平,这样的整体设计是不可能完成的。”苏权科说。

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