細數港珠澳大橋的“世界之最”

蔡麗君

作為世界首例集橋梁、隧道和人工島于一體的超級工程，港珠澳大橋創下了多項“世界之最”。英國《衛報》將港珠澳大橋評為“新世界七大奇跡”之一

2017年對于港珠澳大橋來說是極不平凡的一年。回首8年前，伶仃洋還是一片汪洋。今日，長橋飛跨，霓虹映彩。2017年12月31日，港珠澳大橋主體工程舉行全線亮燈儀式，標志著大橋主體工程已經基本具備通車條件。

橋面雙向六車道，寬闊平坦。行駛過程中，汽車會經過三座通航斜拉大橋，即九洲橋、江海橋、青州橋，它們分別對應著 “風帆”、“海豚”、“中國結”的造型。三座斜拉橋蔚為壯觀，尤其青州橋鑲嵌的兩個巨大“中國結”，大氣磅礴又不失精巧別致，成為港珠澳大橋最耀眼的標志之一。

港珠澳大橋的由來

1997年亞洲金融危機后，香港特區政府為振興香港經濟，尋找新的經濟增長點，認為有必要盡快建設連接香港、澳門和珠海的跨海陸路通道，以充分發揮香港、澳門的優勢，并于2002年向中央政府提出了修建港珠澳大橋的建議。

2009年12月15日，港珠澳大橋正式動工。這是“一國兩制”框架下粵港澳三地首次合作建設的世紀工程，全長55公里，包括13.4公里的珠海連接線、29.6公里的橋島隧主體工程、約12公里的香港連接線以及與之配套的粵港澳三地口岸。此橋可抗16級臺風、8級地震，可以讓30萬噸巨輪通過。

港珠澳大橋是世界上最長的跨海大橋，是世界公路建設史上技術最復雜、施工難度最高、工程規模最龐大的橋梁。

港珠澳大橋的“七宗最”

作為中國從橋梁大國走向橋梁強國的里程碑之作，港珠澳大橋被業界譽為橋梁界的“珠穆朗瑪峰”。尤其是大橋的主體工程集橋梁、隧道和人工島于一體，面臨諸多世界級技術挑戰，包括海中快速成島、隧道基礎處理與沉降控制、隧道管節沉放對接、海上埋置式承臺施工、水下結構止水、超長鋼橋面鋪裝、交通工程系統集成等。在海上建橋難度可想而知，除樁基外，大橋主體部分包括橋墩、橋身都是在岸上預制完成，然后搬運過去拼裝，與“搭積木”的過程類似。

1. 世界上最長的跨海大橋。港珠澳大橋集橋梁、隧道和人工島于一體，全長55公里，是世界總體跨度最長、鋼結構橋體最長、海底沉管隧道最長的跨海大橋；設計使用壽命120年，打破了世界上同類型橋梁的“百年慣例”。建成通車后，港珠澳三地車程將由原來的三個多小時縮短至半小時。

2. 世界上最長的海底沉管隧道。由中國交建聯合體承建的海底隧道全長5664米，由33節鋼筋混凝土結構的沉管對接而成。這是迄今世界最長、埋入海底最深、單個沉管體量最大、設計使用壽命最長、綜合技術難度最高的沉管隧道。也是中國第一條外海沉管隧道，堪稱港珠澳大橋“最難啃的骨頭”，被英國《衛報》譽為“新世界七大奇跡”之一。

為了預留30萬噸級航道，沉管隧道最大埋深40多米，是世界第一次嘗試沉管深埋。在教科書上，沉管隧道只有剛性、柔性兩種結構體系，不能滿足工程需求。經過國內外頂尖團隊的共同研發，開發出全新的“半剛性”沉管結構，把沉管深埋的構想變成現實，并且在世界范圍內第一次做到了沉管隧道“滴水不漏”。

3. 世界上最大斷面的公路隧道。港珠澳大橋珠海連接線的核心控制性工程——拱北隧道是世界上最大斷面的公路隧道；采用雙向六車道設計，全長2741米，由海域人工島明挖段、口岸暗挖段以及陸域明挖段三種不同結構的隧道連接而成。其中，拱北隧道暗挖段采用雙層公路隧道設計，隧道開挖斷面高21米、寬19米，面積約為336.8平方米，是同類型公路隧道的3倍多；全長僅有255米，可工期卻長達五年；而且它的造價也十分驚人，255米的綜合造價就超過了4億元人民幣，相當于每米近160萬元。承建方中鐵十八局在暗挖段采用國內首創、全球罕見的“曲線管幕+凍結法”施工，攻克了一系列世界級難題，創造了“零誤差”的曲線管幕施工紀錄。

4. 世界上最大的沉管超級工廠。2012年2月，世界最大的現代化沉管預制廠在珠海牛頭島上落成。在這個無水無電的荒島上，建設者們僅用了14個月，就建起了一座占地56萬平方米的超級工廠。廠內設置了兩條300多米長的流水生產線，集成了鋼筋加工、鋼筋籠綁扎、混凝土澆筑、管節一次舾裝及管節起浮橫移等156道工序。

每節沉管重 8 萬噸，相當于一艘航空母艦。沉管隧道浮在水中的時候，每一節的排水量約75000噸，而遼寧號航母滿載時的排水量也只有67500噸。沉管預制由工廠標準化生產，使用鋼筋量相當于埃菲爾鐵塔。沉管在海平面以下13米至44米不等的水深處進行無人對接。對接在環境復雜的海底進行，受多種環境介質影響，共需對接33次。沉管連接處橡膠止水帶可用120年，對接誤差控制在2厘米以內。

5. 世界上最大的八向震錘。為了完成人工島的建造，港珠澳大橋工程團隊啟用了世界上最大的八向震錘，這個超級武器能夠輕易吊起1600噸的重物。在世界范圍內首次使用深插式鋼圓筒快速成島技術，用巨型震錘吊起120個巨型鋼筒，然后直接固定在海床上插入到海底，在中間填土形成人工島。每個圓鋼筒的直徑為22.5米，幾乎和籃球場一樣大；高達55米，相當于18層樓的高度；而重量達到550噸，相當于一架空中客車A380。

6. 世界上最大的起重船。為了確保最終接頭的成功安裝，上海振華重工自主建造的世界最大起重船“振華30”前來助陣。這艘船是由30萬噸油輪改裝而成，船身長約297.55米，寬約58米，行深（船底到主甲板）約28.8米，排水量約15.8萬噸，主甲板面積相當于2.5個標準足球場。最終接頭的重量為6000噸，而“振華30”擁有世界第一的單臂架12000噸的吊重能力和7000噸360度全回轉的吊重能力。

7. 世界上最大橡膠隔震支座。針對港珠澳大橋跨度大、地勢復雜的特殊工況，中國南車旗下株洲時代新材料科技股份有限公司自主研制出長寬各1.77米的世界最大尺寸的高阻尼橡膠隔震支座。該支座承載力約3000噸，為港珠澳大橋抵抗16臺風、8級地震及30萬噸巨輪撞擊安裝一枚“定海神針”。

促進一體化協同發展

從2015年的經濟規模數據看，粵港澳大灣區就已超過舊金山灣區，略次于紐約灣區和東京灣區。而且粵港澳大灣區在占地面積、人口規模、港口集裝箱吞吐量、機場旅客吞吐量上要遠遠超出上述三大灣區，增長速度、發展潛力、縱深幅度、輻射廣度等更具比較優勢。

一體化協同發展是未來粵港澳大灣區發展的新課題。如今的粵港澳大灣區宏圖展現，港珠澳大橋必將促進大灣區形成“閉合環狀”的都市經濟圈，共同迎來開放、聯動、合作、共享的大發展。

（作者單位為美國舊金山州立大學物理與天文系）endprint