好一项世纪工程 好一所超级大学
羊城晚报记者 陈秋明 摄
港珠澳大桥24日正式通车。过去9年,这一超级工程攻克了一个又一个世界级难题。站在前人的肩膀上,港珠澳大桥工程建设者在桥梁建筑史上缔造了新的丰碑。
日前,羊城晚报记者采访中交第四航务工程勘察设计院有限公司(以下简称“中交四航院”)多名参与港珠澳大桥工程勘察、设计等工作的相关负责人,探究该项目如何在“承前”基础上“启后”。事实证明,从鲜有前例到成功实践,港珠澳大桥为今后积累了丰厚经验。
2012年6月1日,东人工岛施工工地,直径22米、高50多米,重达500吨的钢圆筒,用激震力达4000吨的 液压锤“敲”进30多米深的海底,围出“海上绿洲”
羊城晚报记者 马化展 仝婧禹
多方面都需要重新探路
“王大师,给你3个月的时间来证明钢圆筒施工的不可行!”2009年10月底,港珠澳大桥岛隧工程项目总工程师林鸣,向中交四航院顾问、全国工程勘察设计大师王汝凯放出这句颇有“激将”意味的话——王汝凯建议,用钢圆筒围岛(即将巨型钢圆筒固定在海床上,然后在中间填砂形成人工岛)。
王汝凯是当时我国为数不多有过大圆筒结构实践经验的工程设计大师。上世纪90年代时,王汝凯将钢圆筒振沉工艺用于广州南沙区蒲州大酒店(现为广州南沙大酒店)护岸工程,这也是该工艺在我国的首次应用。但是在2000年左右的长江口航道二期整治时,由于土层太软,沉下去的大圆筒倒下了。“我们总共就只有这两次经验,其中一次还是以失败告终。自长江口那次之后,一直到2009年,再没有钢大圆筒的施工案例。”王汝凯向羊城晚报记者表示。
但这一次,王汝凯希望有再次挑战的机会。
此前仅有少量、局部的尝试,或者因为港珠澳大桥工程难度摆在那里,因此仍需克服技术、设备、工期、造价等难关。此类状况发生在港珠澳大桥项目的很多方面。
在勘察方面,由于港珠澳大桥处在环境变化莫测的外海,因此高精度探明地质原本性状及其在各种工况下的变化尤为关键,这对地质勘察技术要求甚高,然而国内原本的设备不能完全满足。那时候,担任岛隧工程项目部地质勘察项目部(工区)常务副经理的是现任中交四航院副总工程师的祝刘文。为了实现精细化勘察,他带领团队开始研制相关技术和设备。“要是没有新设备可能就没有这么精准,勘察成果会不被认可。”祝刘文后来回忆道。
同样是由于港珠澳大桥所处地理位置的原因,在其他地方听起来较为寻常的建筑设计,在这里却并非一朝一夕就能实现。部分设计惯例,只能推倒重想。“岛上建筑一开始听起来似乎很容易,但没想到,我们都低估了这个项目的难度。本来我以为只需要去1个月,谁知竟然在岛上整整待了5年。”港珠澳大桥东西人工岛岛上建筑项目总建筑师冯颖慧说。
承前启后,继往开来。作为世界桥梁建筑史上的巅峰之作,港珠澳大桥项目建设者,为今后我国的桥梁建筑建设,乃至其他领域的建设,提供了一份份厚重的启示录。
在前人肩膀上奋力跳跃
在港珠澳大桥项目上,为了看得比别人更远些,建设者们需在前人的肩膀上,奋力再往上跳跃。
为了实现大跨越,当时年过七旬的王汝凯,以及中交四航院总工程师、全国水运工程勘察设计大师卢永昌等人带领团队,在4个月时间里,向8个课题发起猛攻,涉及钢圆筒稳定机理及计算、振沉工艺、止水等,并形成了完整的初步方案。
2011年5月中旬,西人工岛打下第一个钢圆筒,振沉效果很好,而这也是世界上首次采用八锤联动液压振动锤快速施工。此后的事实进一步证明,港珠澳大桥人工岛的“深插式钢圆筒结构”不仅满足了零污染、结构稳定、止水好等诸多要求,还大大缩短了工期。在施工团队的全体努力之下,更是创造了221天成岛的奇迹,而钢圆筒技术也在我国获得了新生。“这在外人看来几乎是不可能完成的任务,但是我们做到了”,卢永昌感到非常自豪。值得一提的是,桂山沉管预制厂工程,从困难重重到只用14个月建成,也完成了从无到有的大跨越。
在钢圆筒振沉前后,地质勘察团队也在攻关克难。为此,祝刘文过年连家都不回,与很多工作人员一起大年初一继续开工。终于,这一团队研制出了符合国际标准的勘察设备和勘察工艺,如减少波浪影响的钻探载体和钻探设备等,并将其投入应用。不仅如此,中交四航院投入巨大财力引进国外先进的原位测试设备,并结合实际进行改进和创新,填补了国内相关领域的空白。
岛上建筑项目的实施则在此之后。出于实现高耐久度的考虑,岛上的建筑创新性地采用了清水泥混凝土这一普通却又最耐久的建筑材料。而为绘就“珠江口地标性建筑”的宏伟蓝图,冯颖慧和她的伙伴们因地制宜地交出了超越常规建筑设计的方案。据她介绍,2016年年底第二次专家审查通过之后,图纸出了三版,仅一版就3000多张,完全变更了早前的设计。
输送大批人才 成果广泛应用
除了技术、设备等,在港珠澳大桥这个世纪工程里,我国还收获了大批人才的成长。如此庞大、持久、艰难的工程,无论是对个人还是团队来说,都是一次难以复制的工作经历和锻炼机会。
通过港珠澳大桥项目,王汝凯、卢永昌、梁桁等一批设计大师、名师在岛隧工程建设中担纲设计主持,一大批拥有“钢圆筒”、“沉管预制”实践经验的科研骨干脱颖而出。这对早已过了退休年龄的王汝凯来说,意味着“钢圆筒”技术后继有人。
“可以说这次港珠澳大桥的人工岛建成给了我们很强的信心。关键是这个方案获得了学界的认可,消除了质疑和反对的声音,因而得到越来越多的运用。”王汝凯如是说。
在2018年2月举行的港珠澳大桥工程景观设计暨工程美学研讨会上,冯颖慧的发言引起与会同行的关注:对于外海城市综合体工程,在设计过程中综合自然环境、使用功能等,用最普通的材料及精湛的工艺,引导人们从另一角度去审视工程美学。冯颖慧表示,相信这种建筑风格会对我国其他的建筑项目有所启发。
为港珠澳大桥项目而研制的勘察设备,已被广泛应用于我国海上风电的勘察。对于港珠澳大桥工程带来的深远影响,祝刘文尤为感慨:“这一大型外海工程,为我国之后的外海项目树立了一个新的标准。”
人才宝库
中交四航院董事长朱利翔认为,多年来在港珠澳大桥工程上的不断拼搏,使得中交四航院的科研骨干人才辈出、硕果累累。
祝刘文及其团队不少人员在港珠澳大桥工程“毕业”后,技术水平、组织能力和承受压力等大为提升,先后走向更高领导岗位,为培养更多勘察人才出力。
今年7月,在为56名港珠澳大桥建设者举办的特别的“学位授予典礼”上,林鸣感叹道:“港珠澳大桥工程本身就像一所大学,培养了行业发展需要的人才。这项超级工程不仅成就了一座世界级的地标,更创造并留下了一笔宝贵的人力资源财富。”
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