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一橋跨三地，唇齒更相依。
從珠海景色最美的濱海道路——情侶路上向東遠眺，全長 55 公裡的港珠澳大橋宛若蛟龍，蜿蜒騰越於蔚藍色的海面上。這是世界上最長的跨海橋梁工程，也是綜合建設難度最大、最具挑戰性的超級工程：在風大浪急的外海搭建使用壽命 120 年的鋼鐵巨橋、在海底 40 多米深處建造最長的沉管隧道、穿越 30 萬噸級航道和白海豚保護區的施工現場 …… 可以說，每一項挑戰都前所未有。
" 港珠澳大橋是一座名副其實的科技大橋，在這些世界級挑戰的背後，是一系列創新攻堅和科技支撐的強力驅動。" 港珠澳大橋管理局總工程師蘇權科表示，自 2003 年前期籌備工作開始至今，以國傢科技支撐計劃項目研究為主線，200 多傢科研單位、上千名科技工作者圍繞港珠澳大橋的建設，共開展科研專題研究 300 餘項，終於托舉起這座世界級工程。
目前，港珠澳大橋主體工程已全線貫通。記者實地探訪瞭這座橋梁界的 " 珠穆朗瑪峰 "。
國傢支撐，科技先行
港珠澳大橋集結瞭上千名科技工作者，開展科研專題研究 300 餘項
" 大橋通車後，珠海、澳門同香港間的車程將由 3 小時縮短至半小時。這座橋將珠三角地區連成一片，形成港珠澳一小時經濟生活圈！" 站在雙向六車道的港珠澳大橋珠海段入口處，蘇權科自豪地告訴記者。
造橋架梁，一直是珠江兩岸人民的夢想。但要跨越幾十公裡的南伶仃洋海域，談何容易？
" 世界上幾個有名的跨海通道工程，如美國切薩皮克跨海工程，長度 19.7 公裡、海上人工島面積 3.2 萬平方米、海底沉管隧道 3.3 公裡；韓國巨濟島—釜山連島大橋，長度 8.2 公裡、沒有建造人工島、海底隧道 3.7 公裡。我們的港珠澳大橋，跨海段長度有 22.9 公裡，還要建設兩個 10 萬平方米的人工島，海底隧道長度達 5.9 公裡，難度可想而知。" 蘇權科介紹。
更何況，這還是在淤泥深厚、海洋腐蝕環境嚴峻的外海施工。自然條件復雜，生態環保的要求更加嚴格。這片海域是國傢一級保護動物中華白海豚的自然保護區，如何在施工過程中最大限度地減少對白海豚的幹擾，是建設者面臨的嚴峻挑戰。
根據規劃，項目要穿越 30 萬噸級航道，同時毗鄰香港國際機場。" 大橋要滿足 30 萬噸級巨輪通行的需求就得建高，要滿足附近機場航班降落的限高需求又得建矮。" 蘇權科說，經過綜合考量，港珠澳大橋的最合理方案定為 " 橋、島、隧交通集群工程 "，即在這一航段沉入海底，搭建深埋沉管隧道，同時在隧道兩側建起人工島。
" 人工建島和海底沉管隧道，當時對我們來說都是‘超級難題’。南伶仃洋是外海，環境敏感點眾多，如果采用國外技術，要三年才能建成人工島，一是工期太長，二是會對海域環境造成嚴重影響。而海底沉管隧道的關鍵技術一直掌握在少數發達國傢手中，無論是技術引進還是合作，代價都非常高昂。何況有的技術還面臨著國際封鎖，花錢也買不來。" 蘇權科說。
從前期項目的可研階段到開工建設，科技創新的理念貫穿始終。這個超級工程集結瞭我國在橋梁設計和施工、材料研發、工程裝備乃至生態環保領域的上千名科技工作者，開展科研專題研究 300 餘項，獲得發明專利授權逾百項、發表論文逾 500 篇、創建工法逾 40 項。
自 2010 年起，國傢科技支撐計劃啟動瞭 " 港珠澳大橋跨海集群工程建設關鍵技術研究與示范 " 項目，涉及大橋建設各項難點，以專業性、創新性、實用性的科技攻關支撐起港珠澳大橋的建設，啃下瞭一塊塊硬骨頭，在關鍵技術、關鍵裝備、關鍵材料領域取得全面突破，也為我國交通建設行業自主創新、技術進步起到瞭引領作用。
島隧工程，全球首創
港珠澳大橋的島隧工程是世界首例深埋沉管，沉管隧道首次做到無一處漏水
島隧工程，是港珠澳大橋建設的難中之難。
從上空俯瞰港珠澳大橋，巨龍在離岸 20 多公裡處倏忽隱沒，再在 6 公裡外騰空而起，連接兩端的小島狀似蠔貝，工作人員都親切地稱其為 " 貝殼島 "。
貝殼島不簡單。在外海 " 無中生有 " 造出兩座面積 10 萬平方米的小島，且當年開工、當年成島，創造瞭世界紀錄。" 我們首創瞭外海深插超大直徑鋼圓筒快速築島技術，僅用瞭 221 天就完成兩島築島，縮短工期超過 2 年，還實現瞭綠色施工。" 蘇權科介紹，采用傳統的拋石填海、圍堤築島技術，工期長達 3 年，會對周邊環境及航道產生極大影響。科研人員設計瞭多個方案，最後探索出外海快速築島技術，即采用 120 個巨型鋼圓筒直接固定在海床上插入海底，再在中間填土形成人工島。" 每個圓筒直徑有 22 米，大概和籃球場一般大；最高達 51 米，相當於 18 層樓高；重達 550 噸，與一架 A380 ‘空中客車’相當。"
海底沉管隧道，同樣也是龐然大物。5.6 公裡的沉管隧道由 33 個巨型混凝土管節組成，每個管節長 180 米、寬 38 米、高 11.4 米，重量達 8 萬噸。
" 要讓這些管節在海底軟基環境下對接安放，難度堪比航天器交會對接，需要精準的遙控、測繪、超算等一系列技術支撐。" 沉管隧道設計與施工關鍵技術課題研究負責人徐國平介紹，在水下近 50 米建設深埋沉管隧道，在國際上也被視為 " 技術禁區 "。港珠澳大橋的島隧工程是世界首例深埋沉管。" 傳統沉管隧道都是‘淺埋’，但港珠澳大橋的沉管頂部荷載超過傳統沉管 5 倍，如果按照國外經驗，采用節段式管節（柔性），有可能出現接頭抗力不足、接頭漏水等風險。" 徐國平說，技術人員最終從理論上揭示瞭深埋沉管結構體系受力及變形機理，創新提出 " 半剛性 " 沉管新結構。這一方案與國外專傢提出的 " 深埋淺做 " 方案相比，節省瞭工期。
" 沉管隧道建成後，會不會滲水是成敗的關鍵。因為 33 個管節之間有大接頭，每個管節又有 7 個小接頭。地基的不均勻沉降、剪力鍵的結構、止水材料的性能以及地震等因素，都有可能導致隧道漏水。" 徐國平說，為瞭攻克這些難題，他們與多個單位合作攻關，就連制作止水帶的材料也用瞭兩年多時間自主研發。" 國外類似沉管接頭的正常漏水率是 5% — 10%，半剛性結構改善瞭沉管結構的防水性能，港珠澳大橋沉管隧道首次做到瞭無一處漏水。"
精品大橋，百年工程
能抗 16 級臺風、7 級地震，設計壽命長達 120 年
作為世界最大的鋼結構橋梁，大橋僅主梁鋼板用量就高達 42 萬噸。" 這相當於 10 座鳥巢或 60 座埃菲爾鐵塔的重量，能抗 16 級臺風、7 級地震。" 蘇權科說，大橋的鋼橋面鋪裝面積達到 50 萬平方米，也創造瞭世界紀錄。
更讓人驚嘆的，是這座大橋全部采用瞭 " 搭積木 " 的方式來建造。港珠澳大橋的所有構件，無論大小，包括上千噸重的橋墩、橋身和 100 多米高的橋塔，都是在岸上工廠整件制造，然後運至海上，像 " 搭積木 " 一樣拼裝在一起，實現瞭精密制造、精密安裝。
" 港珠澳大橋在設計之初就確定瞭‘大型化、工廠化、標準化、裝配化’的理念。" 港珠澳大橋管理局副局長餘烈表示，施工現場緊鄰航道，每天來往船舶 4000 多艘，為瞭滿足工程質量、工期和安全的需要，也為瞭更好地保護生態環境，采用瞭這種全新的大橋建設模式。" 海上組裝可以降低海上惡劣氣象條件對施工的幹擾，降低對生態環境的破壞。岸上預制則讓大型成套設備、先進生產工藝有瞭用武之地。"
蘇權科感慨地說：" 如果不是國傢的整體科研和裝備實力到瞭這一步，做這樣的整體設計是不可想象的。"
港珠澳大橋要做精品工程，設計壽命達到 120 年，這在我國橋梁史上是從未有過的。" 海工環境下，鋼橋面疲勞開裂和混凝土海蝕早期破壞是行業通病，要建成一流工程，必須借助科研的力量來攻克這兩大行業痼疾。" 作為港珠澳大橋國傢科技支撐計劃課題之一—— " 混凝土結構 120 年關鍵技術 " 的負責人，王勝年帶領團隊進行攻關，從理論、技術、材料、工藝等多方面著手，作出瞭適合港珠澳大橋的耐久性設計。
港珠澳大橋也是綠色工程。施工之初，最讓人揪心的白海豚僅有 1400 頭；主體工程完工後，白海豚增加到 1800 頭。" 這也是國傢科技支撐計劃的子課題，我們與中國科學院水生生物研究所、中山大學、交通運輸部規劃研究院合作，組建團隊，300 多次出海跟蹤，拍攝 30 多萬張照片，對海域內 1000 多頭白海豚進行瞭標識，並摸清白海豚生活習性，在施工時采取針對性保護措施。" 餘烈說，出海時能看見白海豚，是吉祥如意的象征，工人們既期盼偶遇白海豚，又會刻意避開，讓它們少受幹擾。
