在中國珠江口之南的伶仃洋海域,深埋著一條5664米長的海底沉管隧道,它是即將通車的港珠澳大橋的重要組成部分。港珠澳大橋通車后,從香港到珠海的時間將從過去的4個小時縮短到30分鐘。車輛從這片海域通過時,將會有近6分鐘的時間行駛在海下幾十米的隧道中。 這是世界上最長的公路沉管隧道,也是唯一的一條深埋沉管隧道。未來穿行在這條隧道里的人們不一定知道,建成這樣一條海底隧道到底要解決多少世界級的難題? 剛,還是柔
在港珠澳大橋之前,全球的沉管隧道已經(jīng)有100多年的發(fā)展史,修建數(shù)量超過150條。在這百余年的歷史上,沉管只有剛性和柔性兩種結構。剛性結構好比是一整條長條積木,柔性結構好比樂高小塊積木拼接的長積木條。 剛性結構接頭少,漏水概率小,但是如果出現(xiàn)沉降或受載過大,大體量的沉管出現(xiàn)受力不均勻出現(xiàn)開裂漏水的概率也會隨之增大。 柔性結構是用小管節(jié)串成一個大管節(jié),比剛性結構應對沉降的優(yōu)勢更為明顯,但接頭多,也是不小的薄弱點。 然而,無論剛與柔,都無法勝任港珠澳大橋的挑戰(zhàn)。 為了給珠江海域航道預留出30萬噸級的航道,這段沉管需要深埋在海床以下至少20米,最深處達47米。這意味著,隧道需要頭頂著五倍于自身重量的壓力荷載。傳統(tǒng)的結構體系,無法保障沉管的安全。 國際的權威隧道專家曾給出過深埋淺做的方案,按照此方案,需要增加十多億元人民幣的投資,且工期也將被延長。有沒有可能找到一種替代性的結構,為港珠澳大橋埋入海床下20多米的深度量身打造一條不漏水的沉管隧道,是港珠澳大橋總工程師林鳴和他的同事們必須完成的突破。 在長達一年的時間里,林鳴深陷在出路難尋的絕望中,直到一天凌晨。 “早上大概五點多,他給我發(fā)的短信,當時也是靈光一現(xiàn),他說能不能嘗試一下半剛性?!备壑榘拇髽蝽椖靠偛吭O計負責人劉曉東說。 劉曉東所說的半剛性,是像串糖葫蘆一樣把各個管節(jié)用鋼絞線穿起來、拉緊,讓它可以相對運動一點,但不動得太大。 在剛性與柔性之間,林鳴選擇的是中庸的平衡。
去,還是留
2013年5月,首節(jié)沉管E1安裝。 剛一開始,就遇到了基床的回淤。這直接導致了E1的與西人工島的暗埋段對接發(fā)生了偏差,由于E1的管體需要保持要求的斜度,加上作業(yè)空間有限,只能采用人工作業(yè),靠22名潛水員輪流下海用雙手一寸一寸清理淤泥。 這一挖,挖了96個小時,整整五天四夜。 首節(jié)沉管的沉放過程讓所有參與者都感受到了身體和心理上的極大壓力。 然而,隨著隧道鋪設一步步逐漸邁向深水區(qū)域,世界范圍內(nèi)也尚無深水深槽沉管的施工經(jīng)驗參考,工程進入未知領域之后,每一節(jié)沉管都將面臨更大的挑戰(zhàn),很多人選擇了離開。 這些離開的背影,攪動著身后人的心。 面對鏡頭,港珠澳大橋島隧工程項目總部設計負責人劉曉東沒遮掩他的真實想法:“說老實話,能走我也走,確實當時對這個工程沒底,2013年的時候對這個工程真的沒底?!?/span> 對當時的劉曉東而言,當逃兵比在工地熬,更能讓他看到希望,至少,失敗跟他沒關系了。 在去與留之間,劉曉東和林鳴最終選擇了后者。 一年半后,E15節(jié)沉管安放。 差不多就好,還是冒險重來 從2013年5月6日至2017年3月7日,在近四年的時間內(nèi),E1至E29、E33至E30沉管管節(jié)依次被沉放入海底基槽。如果說沉管隧道是一條線,E29與E30管節(jié)之間等待接入的最終接頭,就是決定沉管貫通、合龍最關鍵的一步。 2017年5月2日,接頭順利沉放, 33節(jié)沉管順利合龍,完全不漏水。但忙碌了一天一夜的林鳴一直沒有閉眼,他在等待著他最期待的安裝精度反饋報告。
“那天夜里到了四點來鐘,他們沒給我電話,我就有一種不好的預感?!绷著Q說。
根據(jù)最終安裝精度報告的反饋,最終接頭與管節(jié)之間橫向偏差超出規(guī)定的標準,但是對于雙向六車道的海底隧道來說,偏差控制在十幾厘米之內(nèi)已經(jīng)非常不易,更重要的是,它已經(jīng)實現(xiàn)了結構安全且滴水不漏,并不影響隧道的使用。 這個偏差超出了林鳴的預計,早上6點他召集所有人緊急集合,商議是脫開重做,還是維持現(xiàn)狀。
全程參與沉管項目的港珠澳大橋副總工程師高紀兵不贊同脫開。
“這個頂推系統(tǒng)如果脫開的時候出現(xiàn)什么意外的話就不可能安回去了。就是相當于一個兩斷的繩子,最后就靠它把這個結打起來,如果這個結出任何問題,整個工程就是兩段,永遠接不上。” 維持現(xiàn)狀,可以得八九十分;脫開重做,或許功虧一簣,連及格線都夠不到。 但在林鳴看來,120年設計使用壽命的超級工程對應的必須是超級質量,不能留下任何遺憾。 聽取了多方的意見并根據(jù)各項指標的可行性,會議決定對最終接頭進行精調(diào),也就是對已經(jīng)實現(xiàn)對接的最終接頭移開重新對接一次。 近40個小時的連續(xù)施工后,重達6000噸的最終接頭精調(diào)順利完成。貫通測量后數(shù)據(jù)顯示:東西向偏差0.8毫米,南北向偏差2.6毫米。這個數(shù)據(jù),比精調(diào)之前的誤差降低了60多倍。 林鳴:“這個當中你真覺得人生很有意義,你可以把你的智慧得到最好的實現(xiàn),你會發(fā)現(xiàn)原來人生的智慧是那么地美妙”。
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