茫茫南海上,一条白色巨龙在离东岸二十多公里的地方突然隐没,又在六七公里之外腾空而起,直飞西岸。东西之间,两个巨大的椭圆形“龙膘”镶于巨龙的身体,格外醒目。
巨龙就是我,一座被誉为“新世界七大奇迹之一”的跨海大桥,世界桥梁家族的普通一员。
我的诞生,主要为了节省东、西两岸人民的通行时间。我身下的这片海,名叫伶仃洋,是一个喇叭形的河口湾,水域面积达2100平方千米。因为我从喇叭口东岸的香港通往西岸的珠海和澳门,所以大家都叫我港珠澳大桥。我的身体长55公里,其中22.9公里立于海面,6.7公里穿行海底,22.4公里设在两岸。没有我之前,要在香港与珠海或澳门之间往来,如果走水路的话,航船较少且易受天气影响,甚是不便;如果走陆路的话,只有绕行粤港澳大湾区的海岸线,三四个小时车程。现在,人们从我背上穿行,东西岸之间只需半小时,沿途由“龙膘”——人工岛进入海底隧道,欣赏象征一帆风顺的九州航道塔、寓意爱护“海豚”的直达航道塔、象征三地同心的“中国结”青州塔,真可谓海水共蓝天一色,惊奇与震撼齐飞!
港珠澳大桥总平面图(图片来源:人民画报)
平凡中透着不凡。在中国乃至世界桥梁家族中,我的诞生有着特殊的意义。历史人文层面,“过伶仃洋”是中国最励志的故事之一。伶仃洋原来叫零丁洋,公元1279年,抗元英雄文天祥失败后被俘囚于洋上,写下千古名句“惶恐滩头说惶恐,零丁洋里叹零丁”。他感叹的不仅是身世的“零丁”,更是朝廷的“零丁”。崖山之后,中国已亡。近代鸦片战争以来,香港、澳门先后被英国、葡萄牙侵占。香港、澳门与祖国大陆“望洋兴叹”的一百年里,更名后的伶仃洋定倍感凄风苦雨、孤苦零丁。她定然盼望有一座桥把香港、澳门与祖国母亲真正连在一起!
科学技术层面,有足够的数据和事例让我感到自豪。我的钢筋铁骨里流淌的是高科技的血液。“港珠澳大桥是一座名副其实的科技大桥,所有挑战背后是一系列创新攻坚和科技支撑的强力驱动。”我的建造者之一、项目管理局总工程师苏权科曾这样对媒体说。
无比骄傲,我是家族的“超级工程”
严格地讲,我不是一座桥,而是集桥、隧道和人工岛于一体的跨海通道。中国桥梁家族里,我是有史以来的第一座“超级工程”。建造我身体的主要工程包括三项:桥隧建设、港珠澳三地口岸、港珠澳三地交通线。
大海桥隧主体工程是“超级工程”的核心,包括800多米的海上桥梁、6000多米的海底隧道、两个面积达10万平方米的人工岛。是不是感觉很麻烦?为何不直接“一桥飞架东西”?其实,这些问题在规划我的身体时,以孟超凡为首的设计专家已经想到了。规划中,我要穿过长约30千米的伶仃洋主航道,一是不能影响30吨以下的巨轮通过,二是不能影响我身旁的香港国际机场。“按照一般的江河大桥思路在伶仃洋上建悬索大桥,跨径太大,净空太高,影响机场飞机的降落不说,成本就不敢想象。”2004年初,来自四川的孟超凡想到这里,感觉肩上的担子重了许多。他与团队反复勘测、开会讨论后,拟定了以“桥、岛、隧交通集群”为主题的超级方案。此方案即是把海域中最繁忙的主航道部分沉入海底,搭建沉管隧道,隧道两侧建人工岛与桥梁相连。
外海沉管,“钢蚯蚓”深钻淤泥
超级方案出台只是规划和构想,落地并不容易。因为我身下的南伶仃洋是外海,海底淤泥深厚、海底地形复杂、生态环境保护极其严格。在外海建桥,对中国人来说还是大姑娘上轿——头一遭。具体地说,我出生过程中面临的“超级难题”主要有两个,即海底沉管隧道和建人工岛。
沉管隧道是世界性难题,在伶仃洋的外海建沉管隧道更是难题中的难题。在我之前,全中国的沉管隧道工程加起来不到4公里。用什么材料?如何预制管道?如何对接安装沉管?……面对一个个未知难题,负责建设我的总工程师林鸣带队进行了一系列突破和创新,为世界海底隧道工程技术提供了独特的样本和宝贵的经验。
建造我的海底身体,不能用一般的钢筋混凝土,而是抗渗性超强的新型钢筋混凝土。因为普通的钢筋混凝土是脆性材料,受到拉力容易开裂,含盐的海水如果渗进去,就会腐蚀钢筋,让裂缝增大,缺乏安全保障。新型钢筋混凝土有两个突出特点:一是钢筋配备更加密集,相当于增加了人体中的“血管”密度;二是矿石均匀度在3毫米以内,非常精细,而传统露天碎石的均匀度在5毫米以上。
最后一个海底沉管完成吊装(图片来源:中华人网)
这些新型钢筋混凝土被组成33个巨型管节,每个管节长180米,宽39米,高11米,每个管节实际就是一艘5层楼高、重达8万吨的“辽宁号”航母。它们对接起来组成庞大的“钢蚯蚓”,深深地埋入伶仃洋底。这个“深深”,有着“深深”的学问。因为一般的江海建桥都采用“浅埋”,即埋在水底30米以内。而由于伶仃洋底淤泥很厚,沉管需埋在40米以下,这种情况在世界上也属于“技术禁区”。我作为世界首例深埋沉管安装作品,将有效解决沉管接头抗力不足、接头漏水等问题。
特制材料、深埋技术、沉管对接……一项技术难题攻关,把我的躯干打造成穿行在伶仃洋底的巨型“钢蚯蚓”。2017年5月22日,海底隧道最终接头安装成功后,西方媒体报道,说我是“世界岛隧工程历史上首个真正意义上的外海深水安装沉管隧道,工程保证120年滴水不漏,这一杰作具有划时代的意义”。
蚝贝嵌身,“从无到有”化神奇
海底“钢蚯蚓”与海面的桥身无缝对接,最好的接头是海岛。由于我的身体四周没有岛屿,所以只有修建人工岛。大海里建岛,凭借的基础一般是暗礁。要建的10万平方米的小岛周围没有暗礁,只能建在伶仃洋底的淤泥上。另一方面,如果时间允许,可以用传统的土石方填海法。可是,建岛和建桥、建隧道的工程同时进行,时间紧迫,哪能一方等另一方?
这难不倒林鸣、苏权科等中国桥梁建设者。经过夜以继日地钻研,工程师们探索出一种新的方法——巨型钢圆筒快速成岛法。简单地说,在海里用120个钢圆筒围成一圈,往里填沙成岛。每个钢圆筒直径22.5米,相当于大半个篮球场的长度;高40多米,相当于十几层楼的高度;重500多吨,相当于一架A380空中飞机的重量。这些巨型钢圆筒生产于上海的长兴岛,大型驳船几天几夜跋涉1600多公里运到现场,再通过龙门吊或浮吊沉到伶仃洋底的21米深的淤泥里。
用于造岛的圆钢筒被打入海底(图片来源:中华人网)
地基稳固了,人工岛建设就顺理成章。人工岛地面标准高度为5米,可抵抗伶仃洋300年一遇的洪潮。这也是我能120年不倒的原因之一。
两颗洁白的蚝贝岛装饰下,我显得既雄壮又美观。在此,我要真诚地感谢中国的桥梁建设者们。2011年5月15日,他们将第一个巨型钢圆筒沉入海底,拉开西人工岛建设的序幕;215天后,第120个巨型钢圆筒顺利振沉,两岛基础工程完工,外海建岛超级难题被攻克,并创下当年开工、当年成岛的世界纪录。
现在,每当人们站在东人工岛观景台上为翻腾的中华白河豚喝彩时,我也暗暗高兴。
巨龙腾飞,不绝世界喝彩声
解决海底沉管隧道和外海建岛的“超级难题”的同时,索塔吊装、桥面铺设等工程便也在有条不紊地进行着。没到最后通车,中国的桥梁建设者们没松一口气。
横卧伶仃洋上,远眺香港、澳门、珠海等都市的摇曳灯光,我无比感慨。我的诞生极为不易。早在1983年,企业家胡应湘有感于香港与大陆之间的交通不便,公开提出希望有一座连接珠海与香港的跨海大桥。可是,当时的社会环境、科学技术都不允许,这只能是一个美好的构想。构想中,我有了一个乳名:伶仃洋大桥。
历史进入新千年,非典疫情让香港经济举步维艰,时任香港特首的董建华提出“以基础设施建设拉动香港经济”为首的四大应对方案,其中包括在伶仃洋上修建跨海大桥的构想。这个构想引起国家的重视。2003年8月,中央政府同意关于珠、港、澳三地联合修建跨海大桥的项目立项。于是,我有了现在的名字:港珠澳大桥。与20年前相比,从造桥工艺、建筑材料、现场管理等方面都可谓今非昔比。经过6年的前期协调和全面调研,国务院于2009年正式批准建设港珠澳大桥。
如同孕育中的胎儿,随着时间的推移,我的身体渐渐长全:2011年12月7日,人工岛主体结构完工;2015年11月22日,九州航道桥段主体完工,三个航道桥完成;2016年9月27日,海桥主体段正式贯通;2017年5月22日,海底“钢蚯蚓”海底隧道最终接头安装成功;2018年 2月6日,港珠澳大桥主体工程完成交工验收;当年10月23日,为庆祝我的问世,中央政府在广东珠海举行开通仪式,**隆重宣布大桥正式开通。
夜色中的港珠澳大桥(图片来源:柳州新闻网)
自此,我可以自豪地宣布:中国已迈进世界“桥梁强国”之列!
我的诞生,立刻让世界各国投来惊奇而赞叹的目光。他们不但知道中国政府把香港、澳门真正融入大陆一体的决心,也看到了中国科学的迅猛发展。英国媒体称赞我是当之无愧的“现代世界七大奇迹”之一;美洲的一些国家称我是桥梁家族的“珠穆朗玛峰”……
八方飞架,“桥梁强国”七十年
我们桥梁家族是一个对人类帮助很大的家族,也是一个科技含量很高的家族。翻山越岭节约时间要靠我们,跨越江河湖海需要用到我们,我们的身影遍布全世界。
桥梁强国,这可不是谁都可以称的。“评价国家桥梁技术水平,桥梁核心软件的自主化程度是一个很主要的指标。”专家这样讲道。在我之前,中国的桥梁核心软件多依赖外国,桥梁工程技术的基础理论研究和技术比发达国家比还有差距。从我开始,这一切都将改写。我的诞生过程中,中国200多家科研单位、上千名科技工作者围绕“超级工程”开展科研专题研究300多项,新工艺、新设备、新材料层出不穷,桥梁工程技术达到质的飞跃。
从桥梁之国到桥梁强国,中国人翘首期待七十年!
1949年以前,我们的先辈们主要立在中国的山岭湖泊之间,较大型的桥梁屈指可数。新中国建立,全国恢复生产,发展经济,我们家族崭露头角。1950年,一份名叫《筹建武汉长江纪念桥》的报告递到中央政府,倡议人之一就有被称为“桥梁之父”的茅以升。虽然茅以升曾主持修建过钱塘江大桥,有着扎实的桥梁理论和丰富的建桥经验,但是在万里长江建大桥属于前无古人之举,又值建国初期,此报告迟迟未批。
后来,中央政府寻求苏联专家帮助,经过反复鉴定和探究,于1954年2月通过了关于修建武汉长江大桥的决定,同时任命茅以升为中国专家组组长,西林担任苏联专家组组长。三年后,在苏联专家和学者的支持下,武汉长江大桥落成。大桥全长1670米,正桥桥梁为铁路、公路两用的双层钢木结构,桥底可终年通行大型轮船。国家领袖*主席欣然为武汉长江大桥填词《水调歌头·游泳》,词中“一桥飞架南北,天堑变通途”成为亿万中华儿女反复吟诵的名句。
1957年10月15日,武汉长江大桥落成通车典礼举行。(图片来源:人民日报)
武汉长江大桥的诞生,拉开了“桥梁之国”建设的序幕。此后30年间,在华夏大地上先后诞生了南京长江大桥、重庆白沙沱长江大桥、广西柳州市柳江大桥等桥梁。南京长江大桥成了我们家族最大的骄傲,被誉为“争气桥”。她是完全由中国人自行设计和建造的第一座长江大桥,是中国桥梁建设的里程碑。
历史进入上世纪70年代末,改革开放一声春雷,中国进入快速发展时期。经济发展,修路建桥很关键。中国向“桥梁大国”迈进的步伐中,我们家族奉献着自己的力量。上海南浦大桥建成通车,国家领袖*为这座改革开放以来的江桥代表欣然提名;位于福建厦门的厦门大桥正式通车,这座全长6695米的跨海公路大桥向世人表明,中国人已有建跨海大桥的能力……现在,我们家族近80万座公路桥梁,20多万座铁路桥梁将中国的城市和乡村连接在一起,让城市与城市之间交通更加便利。
中国人用一座座自主设计的大桥刷新着各种数据,自力更生,以令世人惊叹的规模和速度迈向“桥梁强国”之列。据统计,截至2018年4月,世界排名前十名的跨海大桥、斜拉桥、悬索桥,中国占一半以上。中国的桥梁建设的先进技术已经在无数著名大桥中得以体现,国外的有巴拿马运河三桥、美国旧金山—奥克兰海湾大桥等,国内则以我为代表。
是啊,被誉为大国重器的我,天海之间的我,是国人给新中国成立70周年最好的献礼。
因为,我让香港、澳门从此不再“零丁”!
因为,我加快了粤港澳大湾区雄伟蓝图实现的步伐!
因为,我用坚实的臂膀托起了世界“桥梁强国”的梦想!
【参考资料】
- 纪实《港珠澳大桥,“世界奇迹”背后的中国智慧》,中国新闻网
- 纪实《港珠澳大桥——桥梁强国的里程碑之作》,作者何可宁,《环境》2018年第4期
- 论文《港珠澳大桥设计理念及桥梁创新技术》,作者孟超凡等
- 论文《港珠澳大桥建设意义重大》,《综合运输》2010年 第1期
- 论文《世界岛隧桥的“超级工程”:蕴含科技智慧的港珠澳大桥》,《广东科技杂志》2019年第2期
本文系郑州市第二届科普征文大赛投稿入选作品
作者:魏德勇
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