创新理念贯穿港珠澳大桥建设始终

　　东人工岛。

　　江海直达船航道桥。

　　港珠澳大桥珠海公路口岸珠澳旅检楼出境层自助通道。

　　港珠澳大桥被业界誉为桥梁界的“珠穆朗玛峰”。这座东连香港，西接澳门、珠海的跨海大桥，全长超过50公里，是继三峡工程、青藏铁路之后我国又一重大基础设施项目，也是中国桥梁建筑史上技术最复杂、环保要求最高、建设标准最高的“超级工程”。

　　创新理念，贯穿大桥建设的始终，也擘画了这座“超级工程”的清晰路径。在风大浪急的外海搭建设计使用寿命120年的钢铁巨桥、在世界沉管隧道史上首次提出并应用半刚性结构体系……“港珠澳大桥是一座名副其实的科技之桥、创新之桥，在这些世界级挑战的背后，是一系列创新攻坚和科技支撑的强力驱动。”港珠澳大桥管理局总工程师苏权科表示。

　　“桥岛隧”集群：

　　国内桥梁建设史上首次应用“工业化制造”理念

　　港珠澳大桥主体工程集桥、岛、隧于一体，共约29.6公里，包含九洲、江海和青州三座通航斜拉桥，19.6公里的非通航孔桥，6.7公里的海底隧道，以及连接桥梁和隧道的东西两座人工岛。

　　之所以采取这样特殊的集群组合，港珠澳大桥总设计师孟凡超解释说，是因为珠江口上有一条国家级、世界级的航道，每天最繁忙的时候这里有四五千艘轮船在海面上通过，必须保障绝对的畅通；港珠澳大桥所在海域又靠近香港机场，每天1800多架的航班要从这里起降，所以出于安全考虑，桥也不能修得太高。“要避开这两个矛盾，设计师就得在工程方案中加入海底隧道，桥、岛、隧三大块缺一不可。”

　　为了应对工程建设面临的建设管理、工程技术、环境保护和海上安全等四大挑战，港珠澳大桥在国内桥梁建设史上，首次系统提出“大型化、工厂化、标准化、装配化”的理念，并贯穿桥、岛、隧建设的全过程。

　　这个理念的背后，是一个环环相扣的精密制造项目：桥墩、桥面、钢箱梁、沉管等大型构件在工厂的流水线上成型，再整体运输到伶仃洋海面，一片片、一件件组合拼装，像“搭积木”一样把大桥组装起来，从而使建设效率大大提高。

　　作为世界最大的钢结构桥梁，大桥仅主梁钢板用量就达42万吨。“这相当于10座鸟巢或60座埃菲尔铁塔的重量，能抗16级台风、7级地震。”苏权科说，大桥的钢桥面铺装面积达到50万平方米，也创造了世界纪录。

　　“港珠澳大桥在设计之初就确定了‘大型化、工厂化、标准化、装配化’的理念。”港珠澳大桥管理局副局长余烈表示，施工现场紧邻航道，每天来往船舶4000多艘，为了满足工程质量、工期和安全的需要，也为了更好地保护生态环境，采用了这种全新的大桥建设模式。“海上组装可以降低恶劣气象条件对施工的干扰，降低对生态环境的破坏。岸上预制则让大型成套设备、先进生产工艺有了用武之地。”

　　“这是在全世界第一次，有明确主张和明确方向提出这种理念，有严密的保障措施和配套的技术支撑。”孟凡超阐释说，“四化”的本质与核心就是工业化，目标就是力争使传统工法模式中存在的质量、安全、难度、环保等问题迎刃而解。

　　从桥墩到桥塔，从钢箱梁到深入海底45米深的隧道沉管，浇筑工艺变成了产品制造——工厂按照标准生产大型预制件；建设企业通过自己研发制造或买来大型施工装备、大型浮吊、大型船舶，将产品运输到海上，像搭拼积木一样，一件一件地组装成“钢铁巨龙”。

　　在世界跨海大桥的建设史上，“工业化制造”在港珠澳大桥第一次全面应用和尝试。与此同时，港珠澳大桥要做精品工程，设计使用寿命达到120年，这在我国桥梁史上是从未有过的。

　　港珠澳大桥管理局局长助理、计划合同部部长高星林表示，港珠澳大桥跨越香港、澳门和内地，为保证大桥按统一标准建设，大桥管理局组织设计、咨询联合体及科研单位等收集三地及世界范围内现有相关规范，决定按照“就高不就低”原则确立项目技术标准体系——其中，港珠澳大桥的设计使用年限采用了最长年限120年的英标，混凝土技术指标采用了标准最高的欧标，行车道宽度采用了内地3.75米标准等。在高标准的框架内，确保港珠澳大桥的建造品质。

　　港珠澳大桥也是一座绿色之桥，生态之桥。海天之间，人与自然和谐共处，超级工程与中华白海豚相互守望。这是港珠澳大桥在世界最长跨海大桥、世界综合难度最大跨海大桥等纪录之外，创下的另一个令人瞩目的纪录和标杆。

　　令人欣慰的是，经过机构调查跟踪发现，自港珠澳大桥施工以来，中华白海豚的数量有增无减，从2010年的1200头增加到如今的2000多头。“这也是国家科技支撑计划的子课题，我们与中国科学院水生生物研究所、中山大学、交通运输部规划研究院合作，组建团队，300多次出海跟踪，拍摄30多万张照片，对海域内1000多头白海豚进行了标识，并摸清白海豚生活习性，在施工时采取针对性保护措施。”余烈说。

       外海沉管隧道：

　　首次提出并应用半刚性结构体系

　　港珠澳大桥海底隧道是我国首条外海沉管隧道，不仅需要在松软地基上建成当今世上最长、埋深最大的海底沉管隧道，还要在水深10余米且软土层厚达几十米的海中建造两个人工岛，实现海中桥隧转换衔接。

　　摆在中交港珠澳大桥岛隧工程项目总经理、总工程师林鸣面前的现实却是，“沉管隧道在港珠澳大桥建设之前，全国都不到3000米。”换言之，国内在这个领域的技术积累几乎空白。

　　作为隧道两端的承接，人工岛修筑是第一步。从项目筹备开始，建设团队就在思考深海筑岛的方案，一个基本着眼点是，“在海中筑岛，人工岛面积很小，这就要求尽量少用船舶、尽量简化工艺。而要实现环保、确保质量、确保工程进度，就要考虑大型化、标准化、预制化。”

　　颇为“传奇”的是，在一次技术交流会期间，一个大胆的构想突然闪过林鸣的脑海——用大直径钢圆筒围成人工岛。简单来说，就是以大的钢圆筒止水围岛，岛内填入砂料并加固地基，圆筒外再用混凝土块体等加固防护，最后，坚实的人工岛“拔海而起”。

　　灵光一闪，打通了整个岛隧工程的关键线路，背后却是无数日夜的苦心孤诣。“岛隧工程是一场超越传统建设模式的‘大考’。”东人工岛现场施工指挥徐桂强感慨地说，这是真正意义上从理念、技术、装备到工艺的突破，每一道工序、每一项施工无不闪烁着创新的光芒。

　　沉管隧道的安装，背后更是创新理念的攻坚战。这条外海隧道的最大埋深40多米，传统的刚性或柔性结构都无法满足这个埋深要求。

　　“自世界修建第一条钢筋混凝土沉管隧道以来，沉管制作的‘工具箱’里只有刚性和柔性两种方法。”港珠澳大桥岛隧工程设计负责人刘晓东用积木给出通俗易懂的比喻——刚性结构好比一块长条积木，而柔性结构好比乐高小块积木拼接的积木条。刚性是整体结构，使接头漏水的概率减小，但如果基底出现沉降，大体量沉管受力不均匀出问题的概率也随之增大。柔性结构则是用小管节连接，串成一个大管节。

　　由于周围环境和水陆空交通的要求，港珠澳大桥岛隧工程成为了世界上第一个深埋沉管隧道。工程师们通过大量计算分析发现，无论是采用传统的刚性或柔性结构体系，沉管结构安全均得不到保障。

　　“在刚与柔之间，如何找到平衡点？”林鸣拿出了前所未有的“半刚性”结构设想，即保留甚至强化串起小管节之间的钢绞线，加强小管节之间的连接，使180米长、由8个小节段连接而成的标准管节的变形受到更大的约束，增强深埋沉管的防错位能力。

　　在经历了200多个备受煎熬的日子后，“半刚性”的结构终于在大桥建设中付诸实践，并获得成功。“让沉管之间像关节一样能活动，又不至于幅度太大，解决深埋沉管的结构问题。”林鸣回忆，从此在世界沉管结构的“工具箱”中，除了已有的“刚性”“柔性”外，增加了来自中国的“半刚性”新成员。

　　历时四年时间，中交建设者们圆满完成了33节巨型沉管和最终接头安装的施工任务，书写了外海沉管隧道“滴水不漏”的建设奇迹。“港珠澳大桥是全球最具挑战的跨海项目，岛隧工程可能也是迄今为止最为复杂的一项工程。”港珠澳大桥岛隧工程顾问单位之一，国际领先的荷兰隧道工程咨询公司（TEC）执行总裁汉斯·德维特曾这样说，“正是像港珠澳大桥这样的复杂工程，不断推动着创新。”

       大桥运行通关：

　　珠澳采取“合作查验、 一次放行”新模式

　　国庆前夕，港珠澳大桥开始为期三日的全线试运行通关测试，跨境车辆通行大桥、经各自口岸模拟办理出入境，以测试各自口岸的运作，为大桥全线开通作准备。据测算，香港跨境巴士从大桥香港口岸出发，穿越伶仃洋，到达大桥珠海口岸，经珠海连接线抵达珠海，全程只需40多分钟。

　　据了解，港珠澳大桥将采取“三地三检”的通关模式，其中珠澳之间采取“合作查验、一次放行”的新模式。除粤港两地牌、粤澳两地牌和港籍单牌车辆外，内地车辆通过办理私家车一次性配额申请也可上港珠澳大桥。

　　珠海公路口岸是港珠澳大桥的重要组成部分，是我国唯一同时连通粤港澳的标志性工程。其设计日通关能力超过25万人次，其中珠港之间出入境旅客15.33万人次，珠澳之间出入境旅客10万人次，能够满足港珠澳大桥中长期通行能力。

　　按照“效率至上、智慧通关”创新理念，珠海公路口岸以“建设现代化、通关电子化、信息网络化”为原则，实现了全国首创的出入境客货车辆“一站式”系统验放，边检“合作查验、一次放行”及卫生检疫“出境查验、入境监控”的查验模式。

　　此外，为打造成为通关最智能、最快速、软硬件条件最一流的口岸，珠海公路口岸采用了全国首创的“一站式”平台与广东陆路快速通关系统、金关二期智能卡口无缝连接的国内领先通关模式，辅以人脸识别、RFID电子车牌、H986大型机检设备等国内领先的智能设备设施，极大提高了通关效率和速度。正常进出境货物放行时间只需要十几秒，大桥口岸正式开通，进出境货物真正进入“秒放时代”。

　　值得一提的是，港珠澳大桥收费站车辆通行费收费标准确定，收费标准以人民币为基准，港澳两地按照扣费时的汇率实时换算。据港珠澳大桥管理局副局长余烈透露，大桥通车后，内地ETC、香港快易通皆可在港珠澳大桥上使用，民众还可通过支付宝、微信进行付款。