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星光丨苏权科:让“港珠澳大桥标准”走向世界

来源: 新华报业网   作者:孙庆 杨频萍  2018-12-11 20:46:02

  珠江口外,伶仃洋上,长虹卧波,随着总长55公里的港珠澳大桥成功落成,总工程师苏权科的名字和港珠澳大桥永远连接在一起。12月3日,在首届江苏工程师大会上,港珠澳大桥管理局总工程师苏权科作为压轴嘉宾介绍了港珠澳大桥的设计、施工理念和建造过程背后的故事。苏权科演讲质朴无华,背后却是沉甸甸的技术力量,让在场的工程师同行深感振奋。

  从选址开始三地“珠联璧合”

  “这是一个很复杂的漫长的过程,是一步步走过来的”。苏权科说,自己曾经先后参与了汕头海湾大桥、台山镇海湾大桥、厦门海沧大桥的建设。九层之台,起于累土。在苏权科心里,他参与的每一座跨海大桥的建设,都是在为港珠澳大桥的建设做储备。

  与港珠澳大桥的因缘,也几乎覆盖了他全部的职业生涯。港珠澳大桥酝酿历经数十年,前期筹备工作历时7年,正式施工历时7年。从2003年开始,他被任命为港珠澳大桥前期工作协调小组办公室技术负责人,就开始了投身港珠澳大桥建设的15年时光。

  从来没有人在伶仃洋上修过桥,这片宽达60公里的浩渺大洋上,地质情况、水文情况、自然灾害等基本信息都不清楚,面临的一切问题都是新课题。“从筹备到开工,我们前期做了6、7年的工作。前期协调小组15个人,其中有香港、澳门两位兼职的,我们13个人要把大桥详细论证的事情做下来,三地合作在法律、标准等方面也需要对接,这些问题一天解决不了,一天就开不了工。”

  怎么选址,一开始三地都有过纠结,“比如澳门,不能从地下走,以后它还要修地铁,从上面建个高架桥,又把它弄成两半了,以后发展怎么办?”苏权科和同事们沿着澳门的沿海岸,从头至尾都跑了一遍以后,很失望地往回走的时候,发现有一块地方,就是拱北口岸和澳们口岸之间,恰恰好有六七十米的空间。“最后就想从这个口岸中间上去,这样的话不是不影响澳门了吗?这个方案拿出来,经过专家论证以后,三家就接受了。”

  “正是因为三地有着共同的目标,同心协商决策最终得以建成。”55公里的港珠澳大桥在伶仃洋上蜿蜒起伏,三座通航孔桥七座钢塔,再加上海底隧道、拱北隧道等,串联起来就像一个珠链一样,“我们把它取了个名字叫‘珠联璧合’,”苏权科觉得,大桥上独特的景观文化理念,是三地协作经验的展现。

  为保护白海豚拍照30万张

  三方都能接受的一个路线走向定下来后,大桥的建设就面临三大挑战。“首先外海环境错综复杂,其次路线还经过繁忙的黄金航道,第三,规划选线的区域正好经过中华白海豚自然保护区。”

  “我们首先要摸排清楚这里最极端的风速多大、浪有多高、地震震级有多大,才能为大桥设计施工提供依据。”设计施工团队在港珠澳大桥选线附近的岛屿上,以及澳门友谊大桥上提前建立了测风塔,在海上预置了浮标,用于采集海浪及洋流数据,此外,还开展了海洋生物观测。“前期,风测了5年,波浪测了2年多,开工以后还继续观察了一段时间。”

  建完桥以后,怎么保证不影响白海豚的数量?研究人员三百多次出海跟踪,拍了三十万张照片,对当时保护区内将近一千两百头白海豚,都进行了标识。把白海豚的习性全摸清后,工程技术团队制定了严格的技术保证规程,解决了白海豚的保护问题,“这么多年,白海豚的数量,不仅没减少,还增加了”。

  桥梁的方案还考虑了伶仃洋主航道在香港机场的起落线下面,以及处于繁忙的交通“咽喉”,每天有四千多艘船要过,所以既不能建造大跨径桥梁,也不能建小的,最后决定这个地方建隧道。要通航三十万吨的油轮,要求富余水深要有三十米的空间,挖槽要挖到五十米,所以必须深埋沉管。资料显示,在传统理论中,海底隧道的建造并无“深埋”的做法,都是沿海床、河床下方进行“浅埋”。但从可持续发展的角度,为使30万吨轮船能够通航,港珠澳大桥沉管隧道最终“深埋”40多米,近10层楼的高度。

  苏权科说,过去受装备限制,我们桥梁建造的理念是施工决定设计,有什么样的施工能力,就设计一个适配的方案。现在装备能力提高了,所以港珠澳大桥树立了一个理念就是“需求引导设计”,比如我们期望块件在海上接缝少一点,制造厂就马上进行研究生产。包括新材料的研发,企业争着做。需求引导设计的底气,也来源于中国装备制造能力的大大提高。

  硬科技创新突破了国际技术禁区

  海上装配化桥梁、人工岛、超长城管隧道的工程理论和核心技术,都是港珠澳大桥诞生的“硬科技”。做隧道、做桥梁需要人工岛来转化,而要在海上建人工岛就需要填海,但往往一次台风后工程就得从零开始,如果人工岛不达标,就会引起大桥变形,所以用传统的建造方法行不通,这也倒逼了技术的创新。“我们用了世界上首创的深插式钢圆筒快速成岛技术,120个巨型钢筒直接固定在海床上插入到海底,然后在中间填土形成人工岛,每个圆钢筒的直径22.5米,几乎和篮球场一样大,高度55米,相当于18层楼的高度,仅仅用215天,我们成功填岛。”

  在港珠澳大桥建设的7年时间,苏权科用“惊心动魄”来形容,“每一件事情都怕我们提前考虑的不周,出现问题。因为在海上只要出现一个问题都会是大事。”

  按照设计,港珠澳大桥需铺设由33节钢筋混凝土结构沉管组成的5664米长的海底隧道。在深达40米的水下,每一次沉管对接犹如“海底穿针”,沉管浮运和沉放必须在合适的天气、海洋潮汐等条件下才能施工。当时海底沉管安装难度之大,不确定因素之多前所未见,曾出现1节沉管的安装经历了3次出海,安装周期长达半年之久。最后一次选好了合适的气象窗口,前后对接了好多次都不行,最后经过96个小时,才终于达到了要求,顺利地安放好了沉管。2014年11月,第15节沉管运到了相关海域,准备放入水中时,潜水员发现淤泥的厚度超过了之前测量的标准,只能中断沉管入水作业。“往回运的时候已经过了窗口期,风浪很大,工人随时会被打倒,非常危险。”苏权科回忆道。

  苏权科说,早期前往外国“取经”,还换来“异样的眼光”,现在不少国家接踵前来交流学习,“港珠澳大桥的不少经验,都可‘造搬’到其他类似工程,这是我们桥梁人的自信。”如今,苏权科也没有停下奋斗的脚步,在世界范围内超长跨海大桥运营维护面临很多难题,他在负责大桥后续养护管理的新技术开发工作,为跨海通道的运营维护开创新格局。同时对建设过程中取得的创新成果进行系统总结,形成专用标准体系,进行全面推广,在行业内共享研究成果,把港珠澳大桥的经验和标准推向全国乃至全球。

  交汇点记者 孙庆 杨频萍

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编辑:郑亚群

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