10月23日，一則消息轟動世界，舉世矚目的港珠澳大橋正式通車。此前，超級建筑給大家介紹過大橋建設的一些情況，在今天這個喜慶時刻，再給大家深入說說這座無與倫比的超級工程。本文主要從工程技術的角度，介紹下港珠澳大橋橋、島、隧工程建設的過程和奧秘。讓我們一起看一下，超級工程到底有多強？
▲港珠澳大橋高空航拍
一、驚艷世界的超級工程
港珠澳大橋全長55公里，集橋、島、隧于一身，其中主體工程海中橋隧長35.578公里，有3座斜拉橋，橋體全部采用鋼結構，相當于64座埃菲爾鐵塔。海底隧道長約6.75公里，是全球最長的公路沉管隧道和全球唯一的深埋沉管隧道。2009年開工建設，參建人數超過萬人。
▲港珠澳大橋
港珠澳大橋是連接香港、珠海和澳門的超大型跨海通道，包括海中橋隧主體工程，以及香港、珠海、澳門三地口岸和連接線。
▲港珠澳大橋
港珠澳大橋按時速100公里，雙向六車道設計，大橋建成后，往來珠海與香港國際機場時間將由4小時縮減至約30分鐘，并將珠三角西部納入香港3小時車程范圍內。珠三角將形成世界矚目的超級城市群。
▲港珠澳大橋總平面圖
港珠澳大橋是中國建設史上歷程最長、投資最多、施工難度最大的跨海橋梁，最高建設標準，抗16級臺風、8級地震，設計使用壽命120年，超出目前世界上的跨海大橋普遍的設計使用壽命20年。被業界譽為橋梁界的“珠穆朗瑪峰”，被外國工程師感嘆工程難度“直逼技術極限”。
▲港珠澳大橋示意圖
這項工程開始前，建設團隊曾與一家歐洲專業公司洽談，希望引進技術和經驗，該公司開出了15億元的天價咨詢費，終止合作離開時對方連200多萬元的前期費用都沒有接受。他們斷言“中國人沒有能力做這件事情”，認為中國一定也像其他國家一樣再次請回他們。
但這最終“成就”了世界級中國造、走中國人自己的海上夢想之路。2004年3月前期工作協調小組辦公室成立，到2009年12月15日正式開工建設，港珠澳大橋從設計到建設前后歷時14年。中國人自己完成了這項“不可能”完成的任務。
▲2009年12月15日，港珠澳大橋正式動工。珠澳口岸人工島填海工程開工儀式于當日在珠海情侶南路東延長線一段舉行。圖為海上作業船抓斗挖出第一斗泥沙。舉世矚目的超級工程正式開工建設。
▲建成后的港珠澳大橋
港珠澳大橋建設的主要里程碑時間：2009年12月15日，港珠澳大橋正式開工建設；2011年5月15日，首個鋼圓筒順利下水；2011年12月7日，十萬平人工島浮出水面；2016年6月2日，“海豚塔”順利安裝；2017年7月7日，港珠澳大橋主體工程貫通；2018年元旦前夜，港珠澳大橋主體工程全線亮燈，大橋具備通車條件；2018年10月23日，港珠澳大橋正式通車。
港珠澳大橋最新航拍
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在大橋的建設過程中，科學家和工程師們創造了400多項新專利、7項世界之最：世界最長跨海大橋（港珠澳大橋全長55公里）、世界最長鋼鐵大橋（港珠澳大橋有15公里是全鋼結構鋼箱梁）、世界最長海底隧道（港珠澳大橋海底沉管隧道全長6.7公里）、世界最大沉管隧道（沉管隧道標準管節，每一節長180米，排水量超過75000噸）、世界最精準深海之吻（沉管在海平面以下13米至48米不等的深度進行海底無人對接，對接誤差控制在2厘米以內）、世界最深沉管隧道（港珠澳大橋海底隧道最深處在海底48米，而此前世界沉管隧道最深很少超過45米）
二、舉世無雙的跨海大橋
2012年7月，港珠澳大橋內地主建的長達23公里的橋梁主體工程正式啟動。主體橋梁工程包括3座通航斜拉橋（九洲航道橋、江海直達船航道橋、青州航道橋）及20公里深、淺水區非通航孔橋。
▲港珠澳大橋橋梁工程的用鋼量達42.5萬噸，約為60座埃菲爾鐵塔，是全球首次如此大規模地使用鋼箱梁的工程。圖為九洲航道橋。
▲起重、超長、超大的港珠澳大橋鋼箱梁脫胎、轉運、吊運、裝船成為全橋施工最大難題之一。圖為鋼箱梁裝船。
▲2013年12月2日，港珠澳大橋CB05標非通航孔橋首片鋼混組合梁架設成功。 此次架設的組合梁長85.3米、寬16.3米、中心梁高4.3米、重達1900噸，被安裝在非通航孔橋191號墩和192號墩之間。標志著港珠澳大橋施工實現了由下部結構施工向上部結構施工的轉化。
▲2014年1月19日，CB03標21號墩和22號墩北側，港珠澳大橋深海區首跨鋼箱梁架設成功，邁出我國外海橋梁建設長大構件吊裝重要一步。
▲港珠澳大橋橋墩與橋面之間安裝了橡膠隔震支座，長1.77米、寬1.77米，是目前世界上尺寸最大的橡膠隔震支座。當地震、臺風等外力來襲，橡膠支座就像打太極一樣，“以柔克剛”，有效降低直接襲向建筑物的沖擊力。即使遭受16級臺風、8級地震或者30萬噸巨輪撞擊，該橋梁也能安然無恙。
▲2015年1月8日上午，港珠澳大橋主體工程青州航道橋主塔成功封頂。青州航道橋主塔高163米，是港珠澳大橋跨度最大、主塔最高的通航孔橋。
▲2015年2月2日，港珠澳大橋主體工程第一座橋塔——九洲航道橋206號墩上塔柱完成整體提升豎轉。
▲2015年8月23日，港珠澳大橋江海直達船航道橋第一座鋼索塔——140號墩鋼塔成功吊裝。 “海豚”造型鋼塔高度達105米，相當于35層樓高；吊裝總重量約3100噸，相當于1400輛小汽車。類似大型鋼塔整體吊裝在全球尚屬首次。
▲2015年9月6日，港珠澳大橋208座海上墩臺全部完工。
▲2016年4月11日，港珠澳大橋青州航道橋全線順利合龍。
▲2016年6月29日，隨著最后一個中跨鋼箱梁進入江海直達船航道橋合龍口，港珠澳大橋主體橋梁成功合龍。2016年9月27日，主體橋梁工程貫通。目前，港珠澳大橋正在進行橋面工程，總鋪裝面積達到70萬平方米。
▲2016年9月27日，港珠澳大橋主體橋梁全線貫通。
▲2017年12月31日，88輛大巴車和工程車開過港珠澳大橋，港珠澳大橋基本具備通車條件。
三、刷新紀錄的沉管隧道
很多朋友曾經疑問，為什么港珠澳大橋還要建一條海底隧道呢？原因是，港珠澳大橋橋址既處于珠江主航道，又距離靠近香港國際機場，斜拉橋的橋塔建設太高會超過機場附近的空域限高，又必須給珠江口將來的航運發展預留可通行30萬噸郵輪的航道，因此只能采用橋島隧相結合的設計方案，再建設一條海底隧道。
港珠澳大橋海底隧道全長5664米，由33節巨型鋼筋混凝土結構的沉管對接安裝而成，包括28節直線段沉管和5節曲線段沉管，每個標準管節長180米，最大排水量8萬噸，單個標準管節比一艘巨型航母排水量還大。從東西人工島兩端相對安裝，最大安裝深度超過48米，是世界最長的海底沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道，也是我國第一條外海沉管隧道。
▲這里是世界最大的沉管預制廠，六年里創造了百萬方混凝土現澆無裂縫的奇跡。2012年4月29日，港珠澳大橋島隧工程首節沉管預制啟動。2012年10月21日，E1-S1節段澆筑完成，首批沉管成功預制完成。
▲沉管預制
沉管隧道使用了一種抗滲性能很強的混凝土，隧道壁內部的鋼筋籠也十分密集，配筋率遠超一般的建筑結構。為了避免沉管段之間的縫隙發生漏水，在沉管的節段和節段之間，還設置有一層厚厚的橡膠墊來彌合縫隙。在沉管內部沿縱向設置有許多貫通的預應力鋼筋，當預應力鋼筋張拉后，它們就像是一束強力橡皮筋，將沉管緊緊地綁扎在一起，不留一絲縫隙。這樣，沉管內部與外部就被嚴格地隔離開來。這也是港珠澳大橋保證沉管隧道滴水不漏的奧秘。
▲沉管浮運安裝。2013年7月29日拍攝的港珠澳大橋島隧工程首節大型沉管浮運安裝施工現場。經過近28小時的艱苦奮戰，2013年7月30日，島隧工程首節180米標準管節（E3）順利完成浮運安裝任務，實現了國內首次外海無掩護、深水條件下的大型沉管安裝。
▲沉管浮運安裝。2017年3月7日最后一節沉管E30安裝完畢。此前，E2-29，E31-33都已經陸續安裝完畢。
▲港珠澳大橋沉管隧道最終接頭安裝
港珠澳大橋最終接頭是一個巨大的梯形鋼筋混凝土結構，頂板長12米，底板長9.6米，寬37.95米，高11.4米，重約6000噸，是國內首個鋼殼與混凝土澆筑的“三明治”梯形沉管結構。
▲2017年5月2日，港珠澳大橋沉管隧道最終接頭安裝成功
港珠澳大橋沉管隧道最終接頭安裝成功，標志著中國的工程師和建設者們悉數破解了我國第一條外海沉管隧道、世界上最長的公路沉管隧道和唯一深埋沉管隧道的所有難題，順利登頂交通工程界的“珠穆朗瑪峰”。
▲港珠澳大橋沉管隧道最終接頭安裝
從2013年5月7日至2017年7月2日，在長達4年的沉管隧道回填施工中，回填作業班組創造了33節沉管及最終接頭回填總量超過360萬立方米的世界記錄，相當于3.6萬節火車的運輸總量。
▲2017年7月7日，港珠澳大橋海底隧道正式貫通。圖為施工人員在港珠澳大橋海底隧道最終接頭處施工。
▲為保證隧道內行車安全，隧道分左右兩個行車洞，中間有1個服務管廊，三者之間各自封密相互獨立，互不干擾。空氣流通方向按照車流方向由洞頂上的多組大型懸掛式射流風機呈送。
四、創造歷史的人工島
港珠澳大橋采用“海中橋隧”的方案，建設者硬是在伶仃洋中填出了兩個巨大的人工島，西人工島和東人工島。西人工島和東人工島之間建設海底隧道。沉管隧道的上方海面是深水航道。
▲人工島設計形狀均為蠔貝型，從人工島擋浪墻外邊線計算，東島島長約625米，橫向最寬處約215米，施工總面積約10萬平方米；西島島長為625米，最寬處190米，面積9.8萬平方米。兩島主體建筑總面積約7萬平方米。
▲2011年5月，東西兩個人工島正式開工建設。2011年9月11日，港珠澳大橋島隧工程西人工島最后一個鋼圓筒振沉成功，西人工島順利成島。2011年12月7日人工島主體結構工程完工。建設者創造性的采用了“深插鋼圓筒快速筑島成套技術”，并取得成功。
▲深插鋼圓筒動畫
2011年5月15日第一個鋼圓筒從上海運來，至2011年12月21日最后一個鋼圓筒完成，建設團隊僅用了221天，就將120個巨型鋼圓筒圍成了兩個海上“小長城”，實現了“當年動工當年成島”的工程奇跡。
▲兩個島總計要制造120個巨型鋼桶，每個直徑22.5米、幾乎和籃球場一樣大，高度最高55米、相當于18層樓的高度，重550噸、相當于一架A380“空中客車”。鋼圓筒下沉完成后，運砂船向鋼圓筒內注砂。
▲鋼圓筒封閉后，對封閉的區間進行降水、填砂、打樁等作業，形成人工島，并開展島上建設。
▲港珠澳大橋東人工島主體建筑結構封頂。東人工島主體建筑自2015年4月13日開始施工，近千名建設者經過八百多個日夜的奮戰，終于完成主體結構封頂施工。
▲港珠澳大橋東人工島主體建筑結構封頂。該島主體建筑分地下兩層和地上四層，建筑總面積逾40000平方米，采用清水混凝土工藝，造型優美，具有很強的藝術美感。
▲建成的人工島
▲建成的港珠澳大橋
▲建成的港珠澳大橋
歷經14年奮戰，如今，港珠澳大橋正式通車。舉世矚目的港珠澳大橋是當之無愧的國家工程、國之重器，完成了無數橋梁人的百年夙愿，實現了多個世界之最，創造了人類橋梁建設新的歷史豐碑。
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仃洋上，煙波浩渺，海天一色，港珠澳大橋如同一條巨龍飛騰在湛藍的大海之上。這座大橋充分展現出當代中國建設者無往不勝的英雄氣概。港珠澳大橋以昂揚的姿態向世界宣布，中國已經從橋梁大國正式成為橋梁強國，并將繼續引領世界橋梁建設的新時代......
