驚心動魄38小時: 挑戰港珠澳大橋沉管隧道最終接頭「重新對接」極限

2021-01-08 21世紀經濟報導

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港珠澳大橋:40年天塹變通途(下)

5年前,我們和港珠澳大橋有個約定,為了見證這一世紀工程的修建,21世紀經濟報導計劃完成三個大型專題報導。2014年11月9日,以《建設中的港珠澳大橋:一道綿延56公裡的難題》為題,集中報導了大橋前期工程施工中所遇到的前所未有的技術與工程難題與挑戰;2016年7月13日,又以《港珠澳大橋:綿延56公裡的創新》為題,報導了建設者們是如何面對技術難題以及如何進行技術創新的。2017年5月3日,記者到珠海見證了工程最重要的環節——最終接頭的沉放安裝。

2018年,在港珠澳大橋即將全線通車前夕,21世紀經濟報導奉獻給讀者港珠澳大橋的第三個專題。這個專題包括兩部分內容:首先,我們跳出工程看工程,追記了這座跨海大橋從構想到建成所經歷的40年前世姻緣;接著,詳細記述了最終接頭「重新對接」驚心動魄的38小時,這是港珠澳大橋控制性工程,也是島隧工程最重要的節點。

今年恰逢中國改革開放40周年,我們以這組專題報導獻給這一值得紀念的重要日子。

來源丨21世紀經濟報導(ID:jjbd21)

21世紀經濟報導首席記者 趙憶寧 珠海報導

圖片來源/ 新華社(資料圖)

「我們不能給工程、給自己、給歷史留下遺憾!」

「港珠澳大橋沉管隧道超越了之前任何沉管隧道項目的技術極限。」

「因為港珠澳大橋沉管隧道的建設,中國從一個沉管隧道技術的相對弱國發展成為國際隧道行業沉管隧道技術的領軍國家之一。」

「重新對接意味著中國建設者首次在世界沉管隧道建設史上實際驗證了最終接頭施工方法』工序可逆』。」

2017年5月3日凌晨4時,港珠澳大橋島隧工程總指揮林鳴輾轉反側,他在等待一個重要的電話——關於最終接頭貫通測量數據。以往,獲得這個數據只要2~3小時,過去4年他們已經完成了33個管節的安裝,都是如此。

2017年5月2日22時30分,在100多位記者的見證下,林鳴帶領團隊完成了港珠澳大橋沉管隧道最終接頭的吊裝沉放,幾十家媒體發出「最終接頭安裝成功」的消息,依據的是現場衛星、聲吶測量數據。只有3~4釐米的橫向偏差堪稱完美,這是按照設計最終接頭橫向偏差允許值在7釐米之內來說的。而林鳴等待的是「貫通測量」數據——一套以光學測量方法建立的測量系統所得的數據,也是最終將被承認的數據,這個數據只有打開最終接頭的鋼封門後才能獲得。

2017年5月3日清晨6時,還未接到貫通數據電話的林鳴開始感到不安,「肯定出問題了」。他拿起電話打給貫通測量負責人劉兆權:「怎麼回事啊?數據出來了嗎?」劉兆權在電話裡吭吭哧哧:「貫通數據,偏差10釐米……12釐米……可能是14~15釐米。」之後他又補充說:「沉管結構不受影響,滴水不漏。」顯然,這個與GPS測量相差甚遠的數據讓劉兆權心有顧忌。「我們經過多次的數據覆核驗算,兩個數據相差得太遠了,所以不敢上報。」劉兆權對21世紀經濟報導記者說。

港珠澳大橋島隧工程項目總設計師劉曉東、副總工程師尹海卿、沉管基礎監控的負責人梁桁等在睡夢中接到林鳴的電話:「出問題了,去現場。」從那一刻起直到2017年5月4日19時50分,所有參與其中的人都經歷了職業生涯中驚心動魄的38小時:

●7小時中糾結與籌商最終接頭是否進行第二次「精調」,最終選擇了與不確定性收益或者損失共存的「重新對接」方案。在不確定性乃至顛覆性風險下,建造「大國工程」的理念與「央企擔當」的價值觀經歷了最嚴酷的考驗。

●工程師用27個多小時逆向操作——重新吊起最終接頭並準備進行第二次沉放。對未知風險的認知彰顯了整個團隊面對不確定結果的勇氣,整個團隊與風險抗爭的每個環節可謂步步驚心,終於使風險化為無形,威脅變成希望。

●2017年5月4日17時,他們將最終接頭再次沉放。經過3個小時,上百次精調,奇蹟發生了:南北橫向偏差只有2.5毫米,是最終接頭偏差驗收標準(7釐米)的1/28;比第一次沉放17釐米的對接精度提高了66倍。

可能沒有人告訴你或者教你如何做出一項決策,但林鳴團隊告訴你如何在風險條件下做出好的決策;可能沒有人教你怎樣與風險抗爭,但林鳴團隊展示了在面對多方面風險情況下,如何對風險排序並及時作出反應。他們以央企的擔當勇氣和世界水平的專業精神,為世界沉管隧道建設貢獻了「主動止水最終接頭」的「中國結構」、「中國預製」以及「中國安裝標準」,確立了中國從沉管隧道建設弱國到世界沉管技術領軍國家的地位。

7小時的艱難決策

從營地到最終接頭沉放作業位置,「津安3號」指揮工作船(沉管安裝船)航行了幾十海裡。一路上,指揮工作船上的人們從往日的相互交談變為沉默不語。總設計師劉曉東望著海面,幾小時前這裡還在舉行慶典,煙花綻放,而現在的結果預示著將要發生什麼呢?梁桁看著表情凝重、一言不發的林鳴,也預感到未來時間裡將註定發生不平凡的事情。此時,這個團隊已經為港珠澳大橋島隧工程工作了2550天。

2017年5月3日8時,決策會從營地會議室搬到「津安3號」安裝船上。幾個項目負責人從東島E33管節進入夾在E30和E29管節間的最終接頭。眼見為實,手工測量橫向最大偏差17釐米,縱向偏差1釐米,止水帶壓接均勻,不漏水。這個被反覆核實的數據令在場的人感到震驚與不安。「橫向誤差17釐米,要不要重新精調對接?大家都說說吧。」這是林鳴的習慣,每當遇到重大決策時他第一步要做的就是收集信息並加以權衡。這是一個設計師、工程師、工程監理、設備提供商和業主共同參加的決策會議。

劉曉東感到從未有過的糾結,作為島隧工程項目總設計師,他十分清楚沉管「錯牙」是不能接受的,如果缺陷在10釐米之內,可以通過管節內表面裝修或者焊接來調整,前提是不能超過行車道淨寬的安全間距。他第一個發言:「因為不漏水,所以甚至偏差在10釐米我都可以接受,但17釐米的偏差已經到了設計可以容忍的極限,現在很難抉擇。再裝一次的話,過程不怕,而是怕再裝一次不成功。一旦從成功走向不成功,一切就都毀了。」他的發言緩慢且音調低沉。

在拿到實測數據後,劉曉東打電話向港珠澳大橋管理局局長朱永靈匯報,他明顯感到朱局長有壓力。「昨天晚上已經向全世界宣布最終接頭沉放成功了……但上報交通運輸部的匯報文件還沒發出,你們無論如何要萬分小心,」朱局長補充說,「我相信你們,也相信林總能夠把這件事情做好。」實際上,他沒有明確表態。經過7年合作的風風雨雨,他太了解林鳴了,林鳴是一個具有睿智判斷力和超常抗壓能力,能堅持到底的人。

島隧工程副總監理周玉峰語調平靜地說:「錯邊超出了驗收標準的要求,是一個質量的缺陷項。因為最終接頭安裝既沒有先例,也沒有國家標準可以參照,如果業主(港珠澳大橋管理局)和總設計師允許這樣的偏差值並且放行,作為工程監理,我也會同意。但是,根據港珠澳大橋驗評標準,在信譽評價的時候要對工程扣質量分。缺陷就是一個不合格項,勢必成為5.6公裡沉管安裝的敗筆。」現場有人注意到當林鳴聽到「敗筆」兩字時動作的細微變化:合十緊壓在嘴唇上的雙手握成了拳頭。

梁桁一直在觀察林鳴的反應,他已經嗅到林鳴「不甘心」的氣息。但梁桁還是表達了自己的想法:「如果能夠滿足設計和使用要求,我不贊成頂開重做,因為最終接頭並沒有漏水。理論上四個保障系統可以按照原來的流程逆向操作一次,但是對逆向操作過程中會碰到什麼風險缺乏實操預案,所以馬上再做一次的風險太大了。」事後,梁桁對21世紀經濟報導記者說:「在決策會上我不能掩飾自己的看法,我很怕7年辛辛苦苦的成果毀於一旦。如果過程中出現問題,項目將拖延幾個月或者一年,給業主、承包商乃至國家造成負面影響,因為已經對外宣布成功了。厄勒海峽沉管隧道在施工中曾有一節管節因密封門破裂沉入海底而延誤了工期。所以我當時是持反對意見的。」事實上,他的擔心代表了大多數人的想法。

瑞士威勝利(VSL)的沃爾特·奧爾索斯(Walter Althaus)在施工現場被稱為「水爺」,他是國際著名預應力專家,也是國際預應力協會會員。沃爾特也認為不宜再次對接:「最終接頭頂推系統的原設計方案中,沒有『重新安裝』逆向操作的預案,但為了安裝和測試,液壓系統具備將頂推小梁移出並再次安裝的功能。雖然千斤頂釋放負載後用泵收回是可能的,但在複雜工況條件下將對系統設備構成很大挑戰。」他表達了擔心。最終接頭安裝控制的關鍵環節——液壓頂推系統的設計出自他手,所以他不希望出現任何變數。

威勝利最終接頭安裝現場項目經理張立在接受21世紀經濟報導記者採訪時說:「一開始我們並不清楚隧道合龍結合腔內的水壓能否再次增加到與隧道外水壓相同的水壓,也不清楚已經完成結合腔排水的密封頂推小梁受到外部水壓的彎曲載荷,另外在載荷下收回密封框架也沒有做過。但沃爾特答應林總,可以在現場重新計算,找出在這種載荷情況下的軸承摩擦有多大。」

喬爾(Joel Van Stee)是荷蘭特瑞堡公司港珠澳大橋島隧項目密封產品設計師,這家公司是大橋橡膠止水帶的供應商。喬爾說:「壓接狀況相當好,管內滴水不漏,根據我之前的經驗,總體線形很好了,雖然將GINA止水帶重新再壓縮一次,從理論上說水密性是沒有問題的,但是我們的縱向間距、平面轉角、豎向位置、豎向轉角、GINA止水帶壓縮情況及止水效果都很完美。為了一個精準對接度,意味著將這些來之不易的完美結果全部重新置於不確定性之中,所以我傾向於不要再重新對接了。」

逆向操作行不行?

責任讓人們對失敗充滿了恐懼,因為厭惡風險與擔心犯錯有千絲萬縷的聯繫。港珠澳大橋的特性決定了這個項目「只能成功不許失敗」,沒有人喜歡不確定。多數人不願意放棄已經得到的成果,害怕將來之不易的成果置於不確定以及風險中,因為沒有人願意被指著鼻子說「你搞砸了」。退一步講,第二次沉放對項目團隊而言,即便是獲得成功,其收益也是補償性的——「邊際收益遞減」,而一旦不成功,帶來的有可能是顛覆性的結局。

此時,林鳴的大腦在高速運轉,腎上腺素的增加使他的思維變得異常敏捷。他沒有掉入群體思維的裂縫中,而是有自己獨特的視角。他認為不能把「不確定」和「風險」劃等號,不確定性並非都意味著風險,還有獲得收益的可能,只有當不確定性可能造成損失時才能談到風險。他決意將危機當成一次機遇。

從清晨6時林鳴得到貫通數據,到中午13時第二次決策會結束,長達7小時,表達了看法的人們期盼總指揮說句話,林鳴早已確立起在這項工程中的技術與精神領袖地位。但他沒有說一句話。「這7個小時你都在想些什麼?」21世紀經濟報導記者後來問他。林鳴平靜地回答:「始終在考慮該不該和能不能重新做,能不能做成功,以及風險可不可控的問題。」他在用經驗和直覺權衡不確定性條件下重新對接的收益和損失概率。

對於決策判斷,至關重要的第一步是描述決策發生時的情境:這些情境中都包括什麼?哪些是確定的因素?哪些是客觀不確定和主觀不確定因素?或者哪些是結果與概率均無法確定的因素?以及哪些是要排除在外的因素?

1998年,在林鳴被評為工程師的時候,一位老局長曾面對面地傳授經驗:「做工程,動手之前要先把工程像過電影畫面一樣在腦袋裡放幾輪,一直放到這個畫面很清晰流暢時才可以做。」這一寶貴的經驗讓林鳴牢記至今。但是,港珠澳大橋沉管隧道工程是世紀工程超級大片,自2010年底工程中標,使用鋼圓筒人工快速成島、工廠法沉管預製、E10管節的深水深槽遭遇、E15管節的回淤、E20管節的異常波,以及E33管節——首個曲線管節的安裝等,他們陸續遭遇了一個又一個難題,即便是再高明的導演與編劇也無法完成全部畫面的預設。

對林鳴而言,剛剛過去的15個小時的最終接頭沉放片段是清晰與完整的:使用振華1.2萬噸起重船將6000噸的最終接頭放置在E29和E30管節間;使用54個千斤頂將最終接頭兩端的小梁頂出,使最終接頭與相鄰管節接觸,壓縮臨時止水帶形成密封結合腔;再將結合腔內的水排出去;之後從隧道內通過鋼板焊接與注漿實現永久連接施工結構。

他連續性地過電影,包括所有畫面。在最終接頭安裝之前的2017年4月,曾召開過一次專家論證會,他們對專家們提出的100多項風險進行排查,並做出操作預案。有第一次成功沉放的經驗,有經過檢驗的四大保障系統支撐(環境、海流、結構與測控系統),特別是有一支經過7年磨合,在設計施工領域經驗豐富的一流團隊,林鳴堅信:潛在風險升級為災難的概率很小。

林鳴開始思考重新做的步驟並評估每個步驟的困難程度。儘管現場嘈雜、信息不充分,最大的不確定性因素還是被他鎖定了:威勝利液壓系統與特瑞堡密封止水系統。2017年5月2日,在第一次最終接頭安裝現場,21世紀經濟報導記者曾與世界隧道協會著名專家漢斯·德維特簡短交談,當被問到千裡迢迢觀看最終接頭安裝的他最關注什麼時,他回答說:「我特別關注某些結構的創新、某些與隧道對接的部位、隧道區段之間的部件,還有止水帶等。」也就是展開部分的頂推小梁,包括兩邊頂推部分的止水帶。他與林鳴關注的焦點相同。所幸,這兩家公司給林鳴提供了重要信息:逆向操作之門是敞開的。

找到「未知」中「已知」的林鳴,必須儘快做出決策,因為沒有更多時間了。國家海洋環境預報中心總工程師王彰貴告訴21世紀經濟報導記者,2017年5月3日的作業窗口期是從凌晨4時到下午18時,之後是5月4日的5時30分到19時30分。

做還是不做?林鳴只有兩種選擇。他腦海中呈現一張分為兩欄的白紙,分別是做與不做的收益與損失。

可以不做嗎?第一次沉放已經滿足「良好密封」的使用需求,但超出之前制定的驗收標準,工程如果就此結束可謂「瑕不掩瑜」。但17釐米的偏差將意味著什麼?2014年3月4日安裝的E10管節出現橫向偏差9釐米(設計要求5釐米以內),林鳴曾因此受到交通運輸部督查組的調查,這段經歷讓林鳴刻骨銘心。項目副總工程師高紀兵介紹說:「我們整個沉管隧道的安裝預算只有5億元,購買深水測控系統時,外國人要價15億元,所以我們只能自主研發,但是研發中遇到深水深槽的困難。督查組由交通運輸部一位副部長帶隊,這是交通運輸部自成立以來第一次對一個工序進行督查。當時,林鳴向督查組負責人說了句掏心窩子的話,『你們應該判斷我們這裡是發生了問題,還是出現了難題。顯然,工程碰到了難題,你們應該幫助我們』。」在接受採訪時林鳴不願談及此事,而對21世紀經濟報導記者說:「如果就此罷手,意味著120年設計使用壽命的超級工程會留下最大的遺憾。4000多名員工為之付出7年的心血將留下遺憾——不甘心。」

重來一次?重來就等於選擇了不確定性,不確定性下最好的結果是精調大獲成功,但也有可能是不成功,而且風險一定是和損失相關的,比如錯過時間窗口而延誤工期,頂推系統的保壓期只有30天,一旦失去壓力,勢必造成極大的損失。經過深思熟慮,林鳴以他的工程經驗和「直覺」,在反覆確認所有細節及已知風險後做出抉擇。他對在場的人們說:「這是120年設計使用壽命的超級工程,我們不能給工程、給自己、給歷史留下遺憾!這個數據會讓港珠澳大橋建設的光輝變得暗淡,我們曾經承諾過,我們自己這一關就應該是最高標準的,所以我決定重新對接!」

5月3日中午13時,那一刻會場十分安靜,甚至沒有一個人爭辯。此刻,在感情上的觸發成為凝聚共識的助推器,人們接受了跟隨林鳴總指揮一起迎接嚴峻考驗的選擇。「林總這句』不留遺憾』的話,在那一刻觸動了我們所有的人。他的最後決策如同戰場統帥的命令,作為戰士理解要執行,不理解也要執行,而且是不折不扣地執行。」梁桁對21世紀經濟報導記者說。

林鳴心中的「錨定」與「中國標準」

「我跟林總一起工作了那麼多年,貫通數據一出來我就覺得林總一定會決定重新裝。」梁桁說。林鳴團隊的每個人都清楚那一刻總指揮在想什麼和要做什麼,因為林鳴心中有一個「錨」,這是他決策的起點和依據,他會根據這個所謂的「錨」收集信息、進行評估和判斷。林鳴在判斷過程中注意力始終聚焦在這個「錨」上,這個「錨」的起點就是「不甘心」,更是創造世界沉管隧道工程的「中國標準」。

劉曉東向21世紀經濟報導記者講述了一段往事。2007年深港西部通道通車,這是內地與香港協作建設的第一座跨海大橋,以粵港分界線為界,香港建設了3.2公裡,我們內地建設了1.9公裡,最後交由香港人管理和養護。梁桁說:「一座橋分兩段同臺競爭,在工業化施工程度、精細化設計及現場管理方面,內地確實不如香港。香港土木工程署前署長劉正光專門約我私談過幾次,在公開場合多次講到內地工程的質量問題。那時林鳴是這個項目的專家顧問,他一直不服氣。十年過去了,當我們再次有機會與香港(以及澳門)協作建設港珠澳大橋時,從一開始他就錨定要做一個世界最好的超級樣板工程。所以當劉正光參觀沉管隧道後說』你們現在做得比香港好』時,林總逢人便說』我最愛聽劉署長的這句話』。」

港珠澳大橋沉管隧道工程中受到世界同行矚目的創新之一是「可逆式主動止水最終接頭」,它的巧妙之處在於可伸縮性止水頂推小梁,其區別於目前世界沉管隧道已經使用過的5種工法。2011年1月,港珠澳大橋島隧工程正式動工,在第一節管節還沒有安裝時的2012年,他們即著手調研世界上已有的最終接頭工法,中國香港、韓國、日本、歐洲,對凡是做過沉管隧道最終接頭的地區和國家都做了詳細考察。最後得出的結論就是,目前使用過的5種最終接頭工法都不適用於港珠澳大橋。項目部為研製最終接頭成立了技術攻關組(分8個大項、39個專題),並且直到2015年年中才明確了設計方向。之後,可逆式主動止水最終接頭誕生。

參與過世界眾多沉管隧道項目的TEC首席隧道專家漢斯·德維特評價道:「港珠澳大橋沉管隧道超越了之前任何沉管隧道項目的技術極限。因為港珠澳大橋沉管隧道的建設,中國從一個沉管隧道技術的相對弱國發展成為國際隧道行業沉管隧道技術的領軍國家之一。」所謂的「技術極限」,包括可逆安裝接頭的創新。漢斯說:「中國工程師創新的最終接頭方案是對沉管技術的重大貢獻,尤其是在外海作業條件下,相比傳統接頭方式,該接頭最大優勢在於一次性作業。以前在外海安裝需要半年的時間,而現在一天就可以完成。從質量和外海作業風險的角度看,這種接頭是當前最好的方案。未來世界沉管隧道業可能會更多地使用這種方式。」

短短十幾年,在業界同行內,中國從飽受詬病的「豆腐渣」工程遍地到「沉管隧道技術的領軍國家」,這是包括林鳴在內的所有中國工程師內心渴望得到的承認與尊重。當他們以創新和實力使中國即將成為世界沉管隧道建設頂級俱樂部新成員(老成員包括美國、荷蘭、日本)之際,怎麼可能因最終接頭對接精度偏差而功虧一簣?這已經超越個人的榮辱,而關乎「中國標準」通行證的質量和追求卓越的境界。隨著主動止水最終接頭的完成,事實上,沉管隧道設計結構、沉管預製以及最終安裝的世界標準來自港珠澳大橋,來自中國的央企。

逆向操作和與風險對話

不放棄意味著行走在成功的邊緣。一條總長6.7公裡的沉管隧道(其中沉管段長5.664公裡)已經完成物理連接,它靜靜地臥在深海中。「重新對接」的逆向操作,意味著把已經沉放的最終接頭重新吊起來,工程師們要做的第一件事是把已經打開的鋼封門重新焊死,往結合腔裡重新注滿海水,使結合腔的水壓與外部海水的壓力相同。2017年5月2日,最終接頭首次沉放後,工作人員打開了結合艙門並完成了排水。

5月3日13時30分,決策會後,焊接結合艙門,拉開了最終接頭逆向操作的第一幕。在此之後,一波又一波的驚險輪番上陣,躲藏在暗處的風險伺機而動,將林鳴和他的團隊一次次置於險境之中。

「林總從最終接頭高30多米的通氣塔爬到最終接頭裡,現場督戰上海振華工人對鋼封門的重新封閉操作。當看到狹窄的工作面與工人在裡面的各種操作時,林鳴非常擔心散放的操作工具掉到凹槽中,因為那個地方就是艙門,哪怕是一段繩索、一個扳手、幾個螺絲,或者一塊角鋼,任何小的物品落下都將影響密封。」梁桁介紹說。工人們徒手排查凹槽中是否有異物,在確認安全後開始艙門的密閉焊接。振華重工擁有世界上最多最優秀的專業電焊技師,有1125人獲得美國焊接協會(AWS)證書,所以林鳴對他們的技術很有信心。

5月3日19時,開始為臨時止水結合腔注水增壓。為保障液壓頂推系統與橡膠密封系統的安全,要使10米高的結合腔內部壓強達到與28米水深水壓相同的0.28兆帕。灌水進展非常緩慢,4個多小時後水壓只達到0.1兆帕。在「津安3號」指揮船監控室中的林鳴一次次通過報話機詢問壓強,之後他開始懷疑水位計和水壓計壞了。根據經驗判斷,只需要灌入不足800立方米(最終接頭長12米,寬38米,高11米)的水不可能用這麼長的時間。他準備將頂推小梁液壓系統鎖死機扣鬆開並回收小梁。

指揮團隊中的骨幹劉曉東、梁桁、中交四航院總工盧永昌等,在密切關注並分析結合腔加水過程,他們提醒林鳴還沒達到內外水壓平衡;副總工程師高紀兵注意到一個細節,他告訴林鳴壓強還沒有達到要求,鋼封門上的變形壓強監測儀數值與水壓計是一致的,兩組數據的一致性證明當時結合腔裡面的水壓就沒有達到與外面相同的水平。林鳴聽完匯報立刻從監控室來到二樓艙室親自看數據,他突然感覺打開鎖死機扣有風險,立刻下令將機扣重新鎖死。「如果在此時回收千斤頂將會面臨鋼封門崩掉的極大風險,如同站在懸崖邊上,一腳踏出去又果斷地收回來了。」劉曉東說。

面對危機,雖然有四大保障系統做後盾,但林鳴的團隊成員才是最強有力的保障。「在林總7年的訓練下,這個團隊形成了特別能戰鬥的職業精神以及精益求精的專業化工作態度,掌握了非常專業的工作方法。平日他就如同我們的父輩,急起來也會罵人,但在關鍵時刻所有人都沒有後退,為了這個『世紀工程』,也是『士為知己者死』。」梁桁說。

僅僅過去5分鐘之後,更大的考驗來臨:漏水了!重新焊接的鋼封門漏水了!當結合腔水壓上升到0.16兆帕的時候,人們在指揮船的監控視頻中聽到接頭裡「砰」的一聲巨響,之後就看到呲水了。「水柱有5—6米高,就像高壓水龍頭一樣,水從艙門進來了,當時沉管隧道中還有一個值班的工人,我們的一線工人冒著生命危險奮不顧身頂著雨衣往前衝去堵水,畫面非常感人。水壓很大,依靠人的力量根本頂不住。看到這個鏡頭時我們感到慌亂與震驚,因為在已經完成安裝的33個管節,從來沒有見過漏水。我們緊急把已經注入的400多立方米的水向外排,然後再進去檢查艙門,這時這才發現,艙門焊接的地方被崩掉了一個缺口。萬幸的是整體結構沒有受到影響。」劉曉東說。

這個意外帶給人們巨大的心理衝擊。風險憂慮乃至恐懼襲來,還敢再做下去嗎?此時已經是3日的23時,連續9個多小時的緊張操作,讓所有人都非常疲勞。劉曉東、梁桁和高紀兵三人坐在指揮室的椅子上沉默不語。劉曉東心中在想:「重新對接也嘗試過了,十幾釐米的誤差並不是不能接受,就此打住吧。」而梁桁非常擔心發生連鎖反應:「厄勒隧道E13管節沉入海底,沉放時沒有任何跡象表明會發生事故,但15分鐘後事故發生了。先是交通豎井的蓋子發出爆炸聲,30秒之後控制塔發現其中一個艙壁失靈,情況已經失控了。」而此時的高紀兵手腳冰涼:「如果5分鐘前下達了脫開頂推系統的命令,艙門會徹底崩開,海水將湧入淹沒最終接頭。還有必要再走下去嗎?第一次決策會時很多人反對重新對接:非可控因素太多了,風險太大了!」林鳴並沒有給他們再次表達的機會。「假如再開決策會討論,我堅決不同意接著往下幹了。」劉曉東說。

林鳴的情緒並沒有受到漏水事件太大的衝擊。碰到這種情況時人們一般會往最壞的方面想,而忘了進行客觀的風險評估。如何進行溝通才能避免恐慌呢?他找了幾個蘋果給周圍的人吃,笑著說:「吃個蘋果保平安。」之後他迅即將注意力集中在技術分析層面:只是焊接出現了問題而不是有其他問題。漏水,在他看來是一次沒有造成實際損失的風險,猶如下棋時移動一個棋子,它可能被吃掉,但它卻是勝局的起點。

「如果總指揮不是林鳴,可以肯定地說,換任何一個人都會停下來,他的自信基於經驗的判斷,如果沒有這種自信,只有堅強的意志他也不敢做這種選擇。因為這個選擇註定只許成功不能失敗。」劉曉東說。事後有人曾經問過劉正光署長,他肯定地說:「我不會選擇重新對接的。」在困難的時候能夠堅定不移,這才是林鳴真正令人欽佩的非凡之處。堅定、果敢寓於林鳴性格之中,高度的專業素養則是來自工程實踐的長期磨鍊。勇敢、頑強、堅定,就是要排除一切障礙。

結合腔中的水被重新排掉,重新修復損壞的鋼封門,這對承擔焊接任務的上海振華而言壓力巨大。上海振華的工人認為自己給工程捅了婁子,但是林鳴甚至沒有責怪他們一句。當鋼封門被重新焊接之後,他通過對講機下令:「繼續加壓!」4日5時,再次向結合腔成功注水,逆向操作的第一步已經完成。5日16時45分,「振華30」再次吊起最終接頭,重新回到5月2日早上7時第一次沉放的原點。

天道酬勤的完美精度

最終接頭已經放在E29管節與E30管節間,其與兩個管節的空距都只有15釐米,重新對接意味著要將最終接頭吊起來重新挪位。最大的風險是與E29管節和E30管節發生碰撞。林鳴很有信心避免這一風險,他的秘密武器就是海上工程大型霸主——1.2萬噸的「振華30」起重船。「振華30」自從2016年5月建成後一直漂泊在海上尚未施展手腳,第一次出手就用在最終接頭項目上。施工期間工程技術人員對吊裝船索具長度誤差、大吊臂(扒杆)扭矩和吊鉤進行了專題攻關,精度從原來索具吊裝1.5米誤差縮小到1毫米。「成敗在於細節中。」林鳴說。

5月4日17時,「振華30」再次登場,最終接頭開始第二次安裝,此時距離5月窗口期結束只剩下兩個半小時。

林鳴開始用對講機指揮「振華30」吊車司機操控吊機大臂(扒杆)。「抬扒杆!」「下扒杆!」隨著指令,大吊臂一起、一落,兩個小時過去了,他下達了上百次口令,不斷地精確調整。「林總那時候在追求精度,此間多次已經顯示偏差在3~4釐米之間,我們都認為完全可以停下來了,但他並沒有停,林總這次要的是一個完美的精度。」梁桁說。19時50分,吊機大臂的吊鉤吊著6000噸重的最終接頭在基床上稍微一滑一放。「放下去!」這是林鳴在此吊裝中下達的最後一個指令。此時,距林鳴在5月3日6時許接到第一個電話過去了38小時。GPS的數據顯示偏差為1~2釐米。此時,朱永靈局長也在現場。他說:「這個工程太驚心動魄了,我在這裡,第一說明我們在一起,第二我堅信林總能夠做好。」

5月5日早晨7時,林鳴再次接到貫通數據電話時不敢相信奇蹟發生了:「報告林總,貫通測量數據東西向偏差0.8毫米,南北向偏差2.5毫米。」還是劉兆權打來的電話。「搞錯沒有啊,怎麼可能啊?是毫米級的精確度?」劉兆權肯定地說:「林總,數據經過多次覆核,真實可靠。」再也沒有支支吾吾,這次的回覆語調肯定並非常流暢。「我之前估計能夠達到3—5釐米就已經很好了,人們不能想像,在強大壓力下我們做出重新對接的決策,並把它做成功了。毫米級的精度只能說是天道酬勤的獎勵,是對我們7年努力的一個獎勵。」林鳴對21世紀經濟報導記者說。

港珠澳大橋島隧工程項目常務副總工程師尹海卿評論說:「重新對接意味著中國建設者首次在世界沉管隧道建設史上實際驗證了最終接頭施工方法『工序可逆』,為同類工程建設提供了可複製的施工經驗和可供同類事物比較核對的標準。」

港珠澳大橋沉管隧道最終接頭吊裝沉放位置示意圖(資料圖)

最終接頭內部結構示意圖(資料圖)

港珠大橋沉管隧道最終接頭(資料圖)

全程參加最終接頭對接的漢斯·德維特在2017年5月5日發來賀信。他在信中寫道:「非常榮幸見證了沉管隧道最終接頭的成功安裝過程,這一重大節點預示著港珠澳大橋海底隧道即將勝利貫通,也預示著港珠澳大橋主體工程全線即將勝利貫通。向所有付出辛勤勞動,精準完成這一世界級安裝難題的工程建設者們致以崇高敬意!最終接頭方案帶來沉管隧道最終接頭設計和施工創新、高效的理念,是對沉管隧道技術的重大貢獻,將來中國和世界隧道行業都會從這個項目受益。」

這封賀信讓林鳴感慨萬分,他回憶了工程之初的一段往事。沉管隧道最重要的深水測控系統,是測控最終接頭在深海中的位置、姿態、運動特徵、端面間距等重要數據的「眼睛」。「當初,我們對這套測控方法一無所知,只能到歐洲購買,但英國與荷蘭兩家公司的報價相差只有幾塊錢,報價都很高是國際工程界的潛規則,我們沒有辦法,只能自己搞!」

誰能想到,總長6.7公裡的沉管隧道相向修建,要預留出最終接頭12米的合龍口位置,最後兩段管節的偏差只有2釐米;33節管節安裝精度偏差值平均只有2釐米,其中有超過2/3的管節偏差值在1.8釐米以內。而厄勒海峽海底隧道與韓國巨加跨海大橋海底隧道從來沒有公布過相關數據。港珠澳大橋島隧項目部的設計師林巍對21世紀經濟報導記者說:「偏差值不是一個獨立的參數。港珠澳大橋沉管隧道標準管節重量約7.6萬噸,水深50米,而厄勒海峽海底隧道的管節重量大概是5.5萬噸,安裝水深25米。如果用投籃球來打比方,一個是大球小筐,一個是小球小筐,籃筐高度差異也很大,而且海流、波浪、工法也千差萬別。偏差值與項目環境和條件相關聯。」

「荷蘭隧道工程諮詢公司成立近30年以來,參與了世界上眾多的沉管隧道項目,包括到目前為止最複雜的一些項目,例如丹麥—瑞典的厄勒海峽通道,韓國巨加跨海大橋,19公裡長的連接丹麥、德國的費馬恩跨海通道等,當然也包括我們的港珠澳大橋項目。通過對比我們參與過的這些眾多複雜的項目, 我能夠評價港珠澳大橋海底隧道對世界沉管隧道行業的貢獻:回顧港珠澳大橋沉管隧道需要克服的設計挑戰和施工困難, 兩者都必須面對很多很多創新, 我的結論是,港珠澳大橋沉管隧道超越了之前任何沉管隧道項目的技術極限。因為港珠澳大橋沉管隧道的建設,中國從一個沉管隧道建設技術的相對弱國發展成為國際隧道行業沉管隧道技術的領軍國家之一。」漢斯·德維特參加沉管隧道貫通儀式時如此總結道。

(編輯 趙海建)

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