世界史上最貴的大橋,港珠澳大橋厲害之處在哪?

2020-12-22 盤古論今2020

英媒《衛報》稱之為"現代世界七大奇蹟"之一的港珠澳大橋,是在中國境內一座連接香港、廣東珠海和澳門的橋隧工程,位於廣東省珠江口伶仃洋海域內。金氏世界紀錄數據顯示,它是世界上最長跨海大橋:總長度是48.3千米(30.01英裡)(非大橋工程實際長度)。

港珠澳大橋獲得的榮譽

A、2018年,港珠澳大橋工程先後獲《美國工程新聞紀錄》(ENR)評選的2018年度全球最佳橋隧項目獎

B、國際隧道協會「2018年度重大工程獎」

C、英國土木工程師學會(ICE)期刊《NEW CIVIL ENGINEER》評選的「2018年度隧道工程獎(10億美元以上)」。

D、2019年12月10日,港珠澳大橋珠海口岸工程榮獲「魯班獎」(國家優質工程)。

E、2020年8月,港珠澳大橋榮獲「2020年國際橋梁大會(IBC)超級工程獎」。

港珠澳大橋是世界上裡程最長、沉管隧道最長、壽命最長、鋼結構最大、施工難度最大、技術含量最高、科學專利和投資金額最多的跨海大橋;大橋工程的技術及設備規模創造了多項世界記錄。

港珠澳大橋於2009年12月15日動工建設; 於2017年7月7日實現主體工程全線貫通; 於2018年10月24日上午9時開通運營。

港珠澳大橋東起香港國際機場附近的香港口岸人工島,向西橫跨南海伶仃洋水域接珠海和澳門人工島,止於珠海洪灣立交; 港珠澳大橋橋隧全長55千米,其中主橋29.6千米、香港口岸至珠澳口岸41.6千米; 橋面為雙向六車道高速公路,設計速度100千米/小時; 工程項目總投資額1269億元。

港珠澳大橋因其超大的建築規模、空前的施工難度和頂尖的建造技術而聞名世界。

人民網評論說:港珠澳大橋建成通車,極大縮短香港、珠海和澳門三地間的時空距離;作為中國從橋梁大國走向橋梁強國的裡程碑之作,該橋被業界譽為橋梁界的"珠穆朗瑪峰",被英媒《衛報》稱為"現代世界七大奇蹟"之一;不僅代表了中國橋梁先進水平,更是中國國家綜合國力的體現。

建設港珠澳大橋是中國中央政府支持香港、澳門和珠三角地區城市快速發展的一項重大舉措,是"一國兩制"下粵港澳密切合作的重大成果。

為什麼要建港珠澳大橋?

港珠澳大橋的前身是原規劃中的伶仃洋大橋,東接香港特別行政區,西接廣東省珠海市和澳門特別行政區,首次實現了珠海、澳門與香港的陸路連接,極大地縮短了三地間的距離。駕車從香港到珠海、澳門從3個小時縮短至約45分鐘,這將會提升珠江三角洲地區的綜合競爭力,保持港澳的長期繁榮穩定。

其次是在20世紀80年代初,中國香港與珠江三角洲西岸地區的交通聯繫因伶仃洋的阻隔而受到限制;由於受亞洲金融危機影響,香港特別行政區政府認為有必要儘快建設連接港珠澳三地的跨海通道,以發揮港澳優勢,尋找新的經濟增長點。

特別是在「一國兩制」框架下,三地成功創立的完整的大橋工程決策體系,對未來大灣區整體基礎設施建設是極為寶貴的財富。

為什麼要建海底隧道、而不是一橋到底?

因為港珠澳大橋的路線經過了伶仃洋海域中最繁忙的主航道,目前達到了10萬噸級通航等級,而遠期還要通航30萬噸油輪。假如建造大橋方式,必然是採取跨徑很大,淨空很高、橋塔聳立的懸索橋梁模式,由於這個位置臨近香港國際機場,航空領域的建築物高度限定,使得這個區域無法實現大跨徑、高塔結構物,因此,只能通過隧道的方式越過繁忙的主航道。

港珠澳大橋各項設計參數

港珠澳大橋全長55千米,其中包含22.9千米的橋梁工程和6.7千米的海底隧道,隧道由東、西兩個人工島連接 ;橋墩224座,橋塔7座;橋梁寬度33.1米,沉管隧道長度5664米、寬度28.5米、淨高5.1米;橋面最大縱坡3%,橋面橫坡2.5%內、隧道路面橫坡1.5%內;

橋面按雙向六車道高速公路標準建設,設計速度100千米/小時,全線橋涵設計汽車荷載等級為公路-Ⅰ級,橋面總鋪裝面積70萬平方米; 通航橋隧滿足近期10萬噸、遠期30萬噸油輪通行; 大橋設計使用壽命120年,可抵禦8級地震、16級颱風、30萬噸撞擊以及珠江口300年一遇的洪潮。

港珠澳大橋獲得的專利

港珠澳大橋實施了300多項課題研究,發表論文超過500篇(科技論文235篇)、出版專著18部、編制標準和指南30項、軟體著作權11項;創新項目超過1000個、創建工法40多項,形成63份技術標準、創造600多項專利(中國國內專利授權53項);

先後攻克了人工島快速成島、深埋沉管結構設計、隧道複合基礎等十餘項世界級技術難題,帶動20個基地和生產線的建設,形成擁有中國自主智慧財產權的核心技術,建立了中國跨海通道建設工業化技術體系。

港珠澳大橋工程主要獎項專利

《港珠澳大橋沉管隧道基床回淤監測及預警預報系統研發與應用研究》獲中國航海科技進步一等獎。

《外海深插鋼圓筒快速築島技術》獲中國航海學會科學技術獎特等獎。

《港珠澳大橋裝配化橋梁建設成套技術》獲中國交建科學技術獎特等獎。

《混凝土預製構件用養護棚》、《一種泵送混凝土的降溫裝置》、《一種控溫型輸料系統》、《混凝土凝結狀態的實測系統》項目獲中國國家實用新型發明專利。

《熱軋板帶鋼新一代控軋控冷技術及應用》項目獲中國國家科技進步二等獎。

港珠澳大橋——創下多個「世界之最」

港珠澳大橋橫跨伶仃洋,是連接香港、珠海、澳門的超大型跨海通道,港珠澳大橋創下了多個世界之最:它是全球第一例集橋、島、隧道為一體的跨海大橋,建設難度極高,被譽為橋梁界的「珠穆朗瑪峰」,在國外最頂尖橋梁專家眼裡,它被認為是「全球最具挑戰的跨海項目」。

人工島——工程量最大+技術難度最高

港珠澳大橋工程量最大、技術難度最高的工程是:橋—島—隧集群的主體工程。承建方在全球範圍內首次提出深插式鋼圓筒快速成島技術,用120個巨型鋼筒直接固定在海床上插入到海底,然後在中間填土形成人工島。每個圓鋼筒的直徑22.5米,差不多和籃球場一樣大,高度55米,相當於18層樓的高度,重量高達550噸,相當於一架A380「空中巴士」。

沉管隧道——最長+埋深最深+滴水不漏

港珠澳大橋主體採用「橋—島—隧」方案建設,島隧工程為港珠澳大橋核心控制性工程,包括兩個面積為十萬平方米的人工島和一條長達6.7公裡的海底沉管隧道,為國內首條外海沉管隧道,也是當今世界上最長、埋深最深、綜合技術難度最高的沉管隧道。

港珠澳大橋海底沉管隧道全長約6.7公裡,最深處位於48米深的海底。隧道由33節預製沉管以及一個長約12米重達6500噸的「最終接頭」拼接而成,而33節沉管每個標準管節長180米,最大排水量8萬噸,僅這單個標準管節比一艘巨型航母排水量還大。

從2013年5月2日首節E1沉管(第一節沉管)開始浮運安裝到2017年5月2日最終接頭安裝,共34次「深海之吻」,大橋建設者們整整花了四年;創造了「一年十管」中國速度、「半個月內連續安裝兩節沉管」、「最終接頭毫米級偏差」等一項項震撼世界紀錄。

航道區修建海底隧道經過研發,工程人員第一次做到了海底隧道「滴水不漏」,在島隧工程的設計建設中,形成的發明專利、新型實用專利達到400多項。

橋體——使用壽命最長+抗災害能力強

港珠澳大橋被外國工程師感嘆工程難度「直逼技術極限」的海上「巨龍」——能抗16級颱風、8級地震,設計使用壽命長達120年超出目前世界上跨海大橋普遍的設計使用壽命20年,這個數字成就了港珠澳大橋在當今世界大橋建設史上的多個第一。

值得一提的是,這座大橋是在經歷了韓國人對中國考察團誠懇提出查看沉管安裝裝備遭到拒絕、荷蘭人要求中國出資15億諮詢費才肯幫助、並且出資3億隻給唱首祈禱歌的傲慢,最終由中國人經歷了10年的零經驗、自力更生的攻關,最終建成而傲視群雄!

海底40多米——手機通話無障礙

在港珠澳大橋深40多米的海底隧道內,手機的4G網絡信號依然是滿格的。因為整個通信設施並沒有另設基站,而是通過「共享」的方式,利用大橋、燈杆等社會塔,機房、供電系統、傳輸管道等設施搭建通信塔,利用大橋的設施大面積進行信號覆蓋,從而保障了4G網絡信號的流暢。因此,4G網絡信號之所以能夠強勁十足,得益於遍布橋體區域的網絡信號覆蓋。

假如在40多米深的海底行車人的呼吸是否自由暢通?遇到危險了怎麼及時逃生和求救?

橋面若出事故——5-7分鐘可救援

港珠澳大橋按照時速100公裡、雙向六車道進行設計。大橋通車後, 假如從珠海方向出發,從珠澳口岸人工島駛上大橋,全程行駛22.9公裡即可到達西人工島,從人工島緩緩駛入海底隧道,再從東人工島駛出,駛上大橋香港段。

為了保證在隧道內行車的安全,隧道分左右兩個行車洞,中間設計有1個服務管廊,三者之間各自封密、相互獨立,互不幹擾。這個隧道的最大功能就是控制風險,便於逃生救援。管理人員將在人工島上設立海上救援平臺,如果海底隧道內發生事故,救援力量在3分鐘內就能到達,橋面上發生事故,5-7分鐘內也能趕到。

海底呼吸順暢 手機通話正常

開車在40多米深、全長6.7公裡的海底隧道裡行車,司機和乘客是否感到不適?遇到緊急情況能否及時打通電話?

三個字——沒問題! 大橋沉管隧道有兩個行車洞,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進行送風,風機不但可以吸入洞外的新鮮空氣,也可以排出洞內的汽車尾氣,因此,在沉管隧道呼吸是自如暢通的。

在海底隧道內部,通信運營商在服務管廊裡安裝好通信網線,即使司機忘記攜帶手機,緊急遇險需要求助,隨時可以下車使用隧道內壁設置的一鍵緊急求助設備。

港珠澳大橋——中國交通運輸史上環保要求最高的工程之一。

突出環境問題早在港珠澳大橋建設前,設計者就充分考慮到了相關的環境問題。比如在建設期間,施工造成的懸浮物汙染、廢水汙染、生活垃圾汙染以及其他廢棄物汙染,和噪聲汙染等等。而在營運期間,路面徑流雨汙、機動車帶來的噪音和汽車尾氣以及運輸事故造成的洩露等等。

甚至於淤泥也因為是生態環境的一部分,而且對於橋隧工程要滿足低於10%阻水率的要求,因此不適合進行過渡挖掘和轉移。

穿越自然生態保護區是港珠澳大橋建設面臨的最大難題之一,因為中華白海豚是世界瀕危海洋哺乳動物,素有「水中大熊貓」之稱。建大橋之前有實現中華白海豚「零傷亡,不搬家」的承諾。因此,建橋帶來的潛在海洋汙染風險、敏感的噪聲環境都可能影響包括中華白海豚在內的海洋生物的生存,這些都考慮進去及引起特別重視。

解決方案高標準雖然港珠澳大橋是一個「世界級」大項目,但環保標準依然不能落後。環保要求採取「就高不就低」的原則,所以,在港珠澳大橋項目的環保工作上花了大量心血,不斷倒逼設計方案的優化。

由於建橋需要跨海,施工中要求儘可能減少水上施工,我國創新選用了「搭積木」建造方式,大到千噸重的橋墩、100多米高的橋塔,小到拼接構件,都是在岸上工廠整件製造,大幅削減了海上施工活動時間。

同時還有其他一些環保措施,比如:

1)採用產生懸浮物較少的挖泥船;嚴格要求施工船舶都必須符合環保要求;

2)對進場施工設備設置尾氣排放、噪聲監測、漏油、露泥等環保高門檻;

3)選取新型節能環保地基加固新技術(擠密砂樁技術);

4)就近安放汙水和垃圾處理設且統一回收處置;

5)劃分吵鬧區和安靜區;

6)制定環境保護應急預案等等,都是在港珠澳大橋建設期間踐行的環保措施。

保護中華白海豚港珠澳大橋已成為海洋開發和環境保護有機結合典範。最引人注目的中華白海豚棲息地保護,贏得了全球的高度讚許。根據觀測數據顯示,中華白海豚數量相較開工前不減反增,這就是環保到位的充分證明。環保的高標準實現了「零傷亡,不搬家」的承諾。

據統計,大橋自建設過程中,直接投入白海豚生態補償費用8000萬元,相關環境監測費用4137萬,環保顧問費900萬,有關環保課題研究1000萬左右,包括其他共計在3.4億元上下。

突破人工造島命題港珠澳大橋可以說幾乎為顛覆性的建設案例。因為按照人工造島這個典型案例來說,不但要形成海底隧道與海面橋梁連接的轉換樞紐(沒有可用島嶼),又要快速形成島以保護自然環境,這是一個兩難的選擇,壓力之下最終帶來突破性的島、隧、橋組合設計創新。

採取超大鋼圓筒振沉圍護止水築島的工法被應用於港珠澳大橋建設中,成為人工造島「中國速度」的奇蹟。這個方案相比工期長,汙染重的傳統拋石填海工法,這種新型築島方式不但節約了時間,又保護了海洋環境。

綜上所述,港珠澳大橋是繼三峽工程、青藏鐵路之後,我國又一重大基礎設施項目,也是中國橋梁建築史上技術最複雜、環保要求最高、建設標準最高的「超級工程」,在世界橋梁建設史上被譽為「皇冠上的明珠」。

中交集團負責港珠澳大橋四分之三以上的設計、施工、裝備製造等任務,大橋近7公裡的島隧工程是港珠澳大橋的控制性工程,也是目前世界長度最長、埋入海底最深、單個沉管體量最大、設計使用壽命最長、隧道車道最多的綜合技術。

港珠澳大橋建成後,開車從香港到珠海的時間,將由目前3小時縮減為30分鐘,三地「半小時生活圈」已觸手可及,大橋進一步加強港澳兩個特別行政區的對接,助推粵港澳大灣區經濟社會發展。

創造世界工程史上的奇蹟

港珠澳大橋4大創新

首創半剛性沉管新結構

首創曲線段沉管工廠法預製新工藝

首創整體式主動止水最終接頭新方案

首創複合地基加組合基床的隧道基礎新形式

港珠澳大橋4大突破

突破大直徑深插鋼圓筒快速成島技術

突破深水基礎施工技術

突破外海沉管安裝成套技術

突破第三代沉管技術

眾多成果及勝績

開展了140多項驗證試驗

取得了540多項技術專利

形成了40多項創新成果

144個集體、194名個人獲省部級以上表彰,其中23個集體、13名個人獲國家級榮譽

準確安全記錄

13船鋼圓筒48,000公里海上運輸「安全準時」

沉管預製156道工序無一偏差

38次「外海遠徵」平安往返

28次颱風侵襲,工程、人員無一受損

媒體關注統計

電視媒體及報刊雜誌累計報導達1,200餘次

港珠澳大橋是一個突破性工程,一個典型的創新性工程,它不僅是中國橋隧建設史上的裡程碑,同時,也是世界橋隧建設史上的裡程碑。

這座世界上最長的跨海大橋,從設計到建設前後歷時14年。大橋通車後,引發各國網友的熱議。

當美國網友對大橋的安全性表示懷疑,立刻網友被懟:「不要吃不到葡萄說葡萄酸!」。有網友說,美國遭遇了颶風「麥可」襲擊,佛羅裡達一些地區一片狼藉,連空軍基地也未能倖免。港珠澳大橋接受了更強烈的颱風「山竹」的考驗,大橋依然無恙。

澳大利亞網友:如果澳大利亞要建造這樣一座橋,大概要花幾百年才能完工,耗資恐怕會超出預算幾百億吧!不少澳網友表示贊同,有人說:「我們早就該把中國的工程師們請過來,幫我們修建雪梨輕軌。這樣的話,雪梨輕軌在2年前就可以竣工通車了。

據外媒統計,世界上最長的十座大橋中,有超過一半位於中國大陸。

第一名:丹昆特大橋

丹昆特大橋是我國最長的橋梁,同時也是世界上最長的橋梁,它的全場達到了164.851公裡,相當於橫跨幾個市,需要兩個小時才能開車通過。這座橋的總投資為300億人民幣,它的建造速度極快,2008年才開工,到2011年6月30日就已經開始正式運營,有超過一萬名建設工人。

第二名:波弗特海路橋

波弗特海路橋全長有109千米,由於氣候寒冷,它有一部分是冰坡橋,是世界上第二長的橋梁。

第三名:港珠澳大橋

港珠澳大橋是連接香港、澳門、珠海的一座橋梁。橋梁全長55千米,工程投資達到了1269億元,是世界造價最貴的橋梁。

第四名:舟山跨海大橋

舟山跨海大橋位於浙江舟山、寧波,從1999年9月開始動工,耗時10年,在2009年實現全線通車,它全長48.16公裡,是世界規模最大的島陸聯絡工程。

第五名:龐恰特雷恩湖橋

龐恰特雷恩湖橋位於美國路易斯安那州,它曾經是世界上最長的橋梁,是一座建立在湖泊上的橋梁,這座橋早在1956年就已經建城並通車,全長38.4公裡,可直達墨西哥港。

第六名:杭州灣跨海大橋

杭州灣跨海大橋全長36千米,它是國家高速G15的組成部分之一,於2003開始動工,2008年正式通車,時速可達每小時100千米。

第七名:膠州灣跨海大橋

膠州灣跨海大橋位於青島膠州灣之上,在2006年12月開工,於2011年全線通車,橋寬27.5米,橋總長度為26.707千米,曾經是世界上第二長的橋梁。

第八名:東海大橋

這座大橋位於我國浙江杭州,連接上海浦東。東海大橋於2002年開始動工,2005年正式通車,它全長32.5千米,主橋長為25.3千米,是一條雙向6車道高速公路大橋,總投資金額為71.1億人民幣。

第九名:法赫德國王大橋

這座大橋連接沙烏地阿拉伯和巴林,大橋的名字只是為了紀念沙烏地阿拉伯的國王法赫德。這座大橋全長25公裡,從1981年開工,到1984年完工,耗資12億美元才建成。

第十名:大貝爾特橋

這座大橋是世界上第十長的橋梁,大貝爾特橋位於丹麥,它橫跨大貝爾特海峽,一共由三個部分組成。大貝爾特橋與1997年六月正式通車,全長為17.5公裡。

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    △建成後的港珠澳大橋從2009年項目開工,到2018年正式通車,中國建設者們踐行著新時代的奮鬥精神。港珠澳大橋島隧工程總工程師林鳴:從2010年(島隧工程)動工,到去年10月份大橋正式通車,我和我們團隊是(見證了)從一片茫茫的大海,到今天建成這樣一個大橋的過程。因為我們付出了,我們每年都不回家,我們幹出一個我們心目中好的工程,我們很值得。林鳴:今年這個春節是我們這個團隊正式第一次放假的一個春節,很多人這8年都沒有回去過一次,今年是第一次回家過年。
  • 港珠澳大橋廣東水域籤訂水上緊急救援合作協議
    央廣網廣州12月25日消息(記者周羽 通訊員覃浩峰)記者從港珠澳大橋海事局了解到,12月25日上午,港珠澳大橋海事局、港珠澳大橋管理局聯合珠江口相關拖輪公司和中交一航局等單位共同籤署了港珠澳大橋廣東水域緊急救援合作協議,標誌著該水域水上緊急救援工作機制正式建立。