蘇權(quán)科:在伶仃洋上打一枚“中國(guó)結(jié)”
——港珠澳大橋主體工程總工程師央視勵(lì)志開(kāi)講
2017年5月2日,港珠澳大橋6公里長(zhǎng)的水下沉管隧道以及全長(zhǎng)55公里的港珠澳大橋,全線合龍了,這座跨海大橋的跨海集群工程被國(guó)外媒體稱為“新世界七大奇跡”之一。節(jié)目邀請(qǐng)到總工程師蘇權(quán)科,為我們分享港珠澳大橋的前世今生。
從上世紀(jì)80年代初提出要在伶仃洋上建一個(gè)跨海通道的設(shè)想,到現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)去了34年。為什么要建這樣一座橋呢?一是給珠江東西岸建立連通,使其產(chǎn)業(yè)互補(bǔ)。另外,給香港找一個(gè)往珠江西岸、包括粵西地區(qū)輻射的腹地。在建這座橋的時(shí)候,我們也調(diào)研了美國(guó)西海岸靠近舊金山的灣區(qū),大家知道,斯坦福、硅谷都在那里。這個(gè)灣區(qū)的寬度、長(zhǎng)度跟我們的伶仃洋很相像,也是六七十公里。但是灣區(qū)在發(fā)展初期到上個(gè)世紀(jì)六七十年代,就完成了5座橋。而我們伶仃洋上,從虎門(mén)口以下一座橋都沒(méi)有。這是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展很重要的地方,建這么一座橋,是非常有必要的。
建這樣一座橋很難,從虎門(mén)口到珠江出??诘牧尕暄?,有六十多公里。以前在海上面沒(méi)建過(guò)任何建筑,就是說(shuō),里面地質(zhì)情況、水文情況,還有自然災(zāi)害等我們都不太清楚。而且它連接的是香港、澳門(mén)和廣東,它的政治制度、管理體制、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),包括我們用的錢(qián)都不一樣。所以要建這樣一座橋,會(huì)有很多問(wèn)題。不要說(shuō)這樣一座橋,就是一個(gè)其他的跨海工程,前期工作也要經(jīng)過(guò)很多論證研究。需要證明:第一,技術(shù)上可行;第二,對(duì)環(huán)境沒(méi)有顛覆性的影響;第三,在經(jīng)濟(jì)效益上來(lái)說(shuō)可行。我們做了前期7年的論證,在三地范圍內(nèi),選了13個(gè)人,還有香港、澳門(mén)兩位兼職的,建立一個(gè)團(tuán)隊(duì),叫前期工作協(xié)調(diào)小組辦公室,做前期論證。比如說(shuō),要建這座橋方案怎么定,三地有什么需求,建一個(gè)什么標(biāo)準(zhǔn),還存在著什么問(wèn)題,對(duì)周圍建設(shè)環(huán)境的限制和影響。這其中,比如第一個(gè)問(wèn)題是選址,路線怎么走。當(dāng)時(shí),香港人從路網(wǎng)連接以及今后物流發(fā)展的需求角度考慮,定在香港機(jī)場(chǎng)旁邊的散石灣這個(gè)點(diǎn)。廣東省考慮帶動(dòng)橫琴的發(fā)展,就希望這個(gè)橋建成以后能夠連到橫琴島。但是橫琴島在澳門(mén)西邊,大家知道澳門(mén)的地方很小,當(dāng)時(shí)澳門(mén)就很糾結(jié),他說(shuō)你從我上面建個(gè)高架橋,把我這弄成兩半了,我以后發(fā)展,我要修一些地方怎么修?從地面上根本不可能。
所以,我們沿著澳門(mén)的沿海岸,從頭到尾跑了一遍以后,很失望地往回走,剛好走到澳門(mén)口岸和拱北口岸之間,發(fā)現(xiàn)有一塊地方。我們拿步子來(lái)回量了一下,有將近七十米。這個(gè)辦法好,我們說(shuō)能不能我從這地底下穿過(guò)去。穿過(guò)拱北以后,再?gòu)那懊娉鰜?lái),連到我們的陸上去,這樣的話不是就不影響澳門(mén)了嗎?同時(shí)還可以通過(guò)橫琴大橋連接到橫琴。這個(gè)方案拿出來(lái)之后,經(jīng)過(guò)專家論證,三家就接受了。終于把這個(gè)路線走向的問(wèn)題定下來(lái)了。
沒(méi)想到在網(wǎng)上一查,就在前幾個(gè)月,公布了路線要穿過(guò)的這個(gè)地方是中華白海豚保護(hù)區(qū)。這時(shí)候,世界上對(duì)白海豚的研究都比較少,我們以前對(duì)白海豚也一無(wú)所知。所以又要組織研究團(tuán)隊(duì)、科研力量來(lái)想,我們?cè)谶@里建橋,對(duì)白海豚有什么影響?建完以后,白海豚還能不能保持它的數(shù)量?研究人員三百多次出海跟蹤,拍了三十萬(wàn)張照片,對(duì)將近一千兩百頭白海豚都進(jìn)行了標(biāo)識(shí),把白海豚的習(xí)性全摸清。比如前面有船,它的眼睛基本上是看不見(jiàn)的,它靠聲吶反射來(lái)判斷前面有沒(méi)有障礙物。所以施工中有嚴(yán)重的震動(dòng),把它聲吶震壞了,它就會(huì)撞死。所以,我們就研制了一套措施,第一觀察,第二驅(qū)趕。我們針對(duì)性地制定,對(duì)于海豚比較討厭的聲音,就叫它離開(kāi),觀測(cè)五百米之內(nèi)沒(méi)有海豚了,我們才在這個(gè)地方施工,制定了嚴(yán)格的技術(shù)保證規(guī)程,才把白海豚保護(hù)問(wèn)題解決了。到今天為止,沒(méi)有因?yàn)槲覀兊氖┕ざ鴤σ活^白海豚。在這么多年過(guò)去以后,白海豚的數(shù)量還增加了。
好不容易定了這樣一條線,接下來(lái)建一個(gè)什么方案呢?一般來(lái)說(shuō),確定橋梁方案的關(guān)鍵是便宜。我們大部分的裝備也有了,所以能建橋盡量建橋,但是它的位置剛好就在香港機(jī)場(chǎng)的起落線下面。還有,我們的航道是黃金水道,每天有四千多艘船要過(guò),所以大跨徑橋梁建不成,建小的就不能滿足通航要求,所以最后決定在這個(gè)地方建隧道。一般情況下,建沉管隧道要貼著海床面挖個(gè)槽,把它放下去埋住就行了,這樣的受力非常好,因?yàn)樗旧碛懈×Γ瑢?duì)地基要求不高,結(jié)構(gòu)上也合理。我們要通航三十萬(wàn)噸的油輪,它要求富余水深要有30米的空間,挖槽要挖到50米,就成了深埋沉管。深埋以后,上面有覆蓋,有十幾米到二十米覆蓋層,這時(shí)候它的荷載大了,對(duì)地基要求高了。
國(guó)際上,這樣的沉管接近禁區(qū),有些技術(shù)我們沒(méi)有,國(guó)際上也是沒(méi)有的。把沉管放下去以后,對(duì)接時(shí)可以自動(dòng)調(diào)整,這樣的一個(gè)設(shè)備叫EPS(遙控水下調(diào)節(jié)架)。我們第一次研究出來(lái),經(jīng)過(guò)評(píng)審要去制造的時(shí)候,國(guó)外某個(gè)公司看到了,馬上說(shuō),你這是侵權(quán),我已經(jīng)在半年前,在中國(guó)申請(qǐng)了這個(gè)技術(shù)的保護(hù),開(kāi)出了很高的技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi),或者讓我的人來(lái)給你做這部分工作。但無(wú)論哪個(gè)要價(jià),都是我們承受不起的,把施工費(fèi)用、安裝費(fèi)用都給他也不夠,我們只好自己來(lái)研發(fā)另外的安裝系統(tǒng)來(lái)代替它。但是,所有的創(chuàng)新都是不容易的。
2013年5月2日,這一天,我們第一個(gè)沉管預(yù)制好以后,拖到海上。當(dāng)然我們提前也做了很多演練,但真正到了現(xiàn)場(chǎng)以后,安裝相當(dāng)困難,前后對(duì)接了多次都不行。90多個(gè)小時(shí)過(guò)去了,我們選的氣象窗口眼看就過(guò)了,這樣的話,天氣、風(fēng)浪等條件就會(huì)越來(lái)越惡劣。還要不要堅(jiān)持再做?我們不能留下遺憾,所以最終還是決定再做一次。經(jīng)過(guò)96個(gè)小時(shí),終于達(dá)到了要求,我們的沉管順利地安放好了。
港珠澳大橋有120年的設(shè)計(jì)使用壽命。我們?nèi)A南地區(qū)有一個(gè)做耐久性研究的單位,1987年,在湛江建了一個(gè)暴露試驗(yàn)站,就是把我要用的工程石塊,混凝土都放在里邊,每年都放一些。在我們做的時(shí)候,有20多年的數(shù)據(jù),建立了我們自己的耐久性設(shè)計(jì)方程,我們叫港珠澳模型,然后跟我們前20年的數(shù)據(jù)來(lái)比對(duì)、修正。這樣,我們就把120年的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題,在華南地區(qū)解決了。
在上世紀(jì)八、九十年代的時(shí)候,日本人建立了本四聯(lián)絡(luò)橋,世界上建跨海大橋都在參考日本的本四橋。1990年到2000年之間,丹麥又建了很多很好的工程,這時(shí)候,我們就參考它的經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)14年的努力,我們的團(tuán)隊(duì)形成了一個(gè)港珠澳大橋?qū)S眉夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,希望把這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步完善,為以后的跨海工程形成一個(gè)中國(guó)橋隧工程的新標(biāo)準(zhǔn)?;浉郯拇鬄硡^(qū),其實(shí)就是“海上絲綢之路”的一個(gè)起點(diǎn)。我們希望,通過(guò)港珠澳大橋的建設(shè),使我們中國(guó)的橋梁,以及橋梁的標(biāo)準(zhǔn),也能夠走向世界。
李雪源據(jù)央視綜合頻道《開(kāi)講啦》節(jié)目整理