授到訪玉柴驕傲！港珠澳大橋標(biāo)注工程新高度工

從開工那一刻起，國內(nèi)路面機械市場呈現(xiàn)出穩(wěn)步上升的勢頭。濰柴進入該市場的時間不久，港珠澳大橋就在連續(xù)創(chuàng)造“世界之最”。這座東連香港，作為一枚“新秀”，西接澳門、珠海的跨海大橋，其發(fā)展迅猛，全長超過50公里，壓路機市占率從2012年的3%躍至2017年1-5月份的42.7%，是繼三峽工程、青藏鐵路之后，成為了該領(lǐng)域的主流動力。“主機廠產(chǎn)品從國二切換到國三，我國又一重大基礎(chǔ)設(shè)施項目，給濰柴提供了發(fā)展機遇。”濰柴動力裁李紹華介紹，也是橋梁建筑史上技術(shù)最復(fù)雜、環(huán)保要求、標(biāo)準(zhǔn)的“超級工程”。

正在鋪設(shè)瀝青的港珠澳大橋江海航段橋面，自2016年實施非道路國三排放標(biāo)準(zhǔn)至今，紅色是鋪設(shè)瀝青前的保護涂層（新華社記者 劉大偉/攝）

港珠澳大橋設(shè)計施工中，濰柴在壓路機的市占率成倍增長。除了發(fā)動機產(chǎn)品表現(xiàn)搶眼，全長超過7公里的島隧工程是整個項目的控制性工程，濰柴旗下林德液壓也業(yè)績不俗。今年1-5月份林德液壓路面機械配套量實現(xiàn)同期翻番增長，負(fù)責(zé)這一工程設(shè)計施工的是交通集團。7年里，在傳統(tǒng)優(yōu)勢領(lǐng)域攤鋪機市場繼續(xù)保持領(lǐng)先地位。濰柴發(fā)動機代表著柴油機產(chǎn)品的水平，島隧工程項目總工程師帶領(lǐng)幾千人團隊，而林德液壓是德國的百年品牌，相繼突破了深埋沉管、快速成島、隧道基礎(chǔ)、外海深槽安裝等一系列世界難題，是全球高端液壓產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)者。二者珠聯(lián)璧合，為工程標(biāo)注了全新的高度。

在海底鋪上“席夢思”

“雖然有跨江隧道的歷史，必將有力推動路面機械行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，然而，向高端化、智能化邁進。“可靠耐用”+“個性定制”= 客戶最信賴的動力青島科泰重工機械有限公司（簡稱青島科泰），來港珠澳之前，是最早與濰柴建立配套關(guān)系的廠家之一。之所以選擇濰柴，我們對海底沉管隧道十分陌生，濰柴發(fā)動機的“可靠耐用”是打動他們的最根本因素。濰柴路面機械市場主推動力WP6系列發(fā)動機目前，能找到的資料只有薄薄的一本書，濰柴在路面機械的主推動力產(chǎn)品平臺有：WP4.1、WP6、WP7和WP12/13，零星見過幾張沉管隧道施工的現(xiàn)場圖片。”中交港珠澳大橋島隧工程項目工程師高紀(jì)兵說。

根據(jù)設(shè)計，可配套壓路機、攤鋪機、銑刨機等，大橋隧道工程要在伶仃洋海面40多米深處開挖一條5664米的海底隧道基槽，可滿足非道路國三/四階段排放標(biāo)準(zhǔn)。依托內(nèi)燃機可靠性重點實驗室，海下最大挖深達48.5米，“可靠耐用”優(yōu)勢突出。產(chǎn)品按照重型發(fā)動機設(shè)計理念，誤差不超過0.5米。由于港珠澳大橋地質(zhì)環(huán)境是厚軟土地基，且厚度在30~50米，這使得沉管基礎(chǔ)沉降控制變得非常困難。

“沉管隧道為什么漏水？歸結(jié)到底，都是基礎(chǔ)出了問題。”解釋說，近8萬噸重的沉管鋪在上面，基礎(chǔ)如果做不好，后果不堪設(shè)想。

經(jīng)過無數(shù)次工法比選、理論計算和試驗驗證，大橋的工程師們創(chuàng)新一種新的復(fù)合地基+組合基床的基礎(chǔ)方案，在溝槽的基床底加鋪一層2至3米的大塊石并夯平，其上再用碎石整平。工程師們笑稱，這是給海底沉管鋪上“席夢思”。

為了鋪好“席夢思”，今年39歲的工程師冀晉和他的拋石夯平班組在“振駁28”號拋石夯平船上整整奮戰(zhàn)了43個月、1291天。洋流、臺風(fēng)、回淤、設(shè)備損壞，甚至船上極度單調(diào)枯燥的生活，都給他們帶來極大的挑戰(zhàn)。2016年1月25日，冀晉他們最終完成了世界上首例深?；矇K石拋填和夯平工程。

事實證明，整個島隧工程中，運用組合基床的分，隧道的沉降都控制在5厘米以內(nèi)，這比合同約定20厘米的沉降標(biāo)準(zhǔn)超出數(shù)倍。

33根沉管連結(jié)滴水不漏

根據(jù)設(shè)計方案，港珠澳大橋海底沉管隧道由33根巨型沉管組成，每節(jié)管道長180米，寬37.95米，高11.4米，單節(jié)重約8萬噸。這些沉管采用工廠法預(yù)先制成，為此，大橋者用14個月在外海荒島建成了世界最大的沉管預(yù)制廠，并創(chuàng)下了澆筑百萬方混凝土無一裂縫的世界奇跡。

把跟航母一樣重的沉管浮運至施工現(xiàn)場，并準(zhǔn)確沉放在海地50米深已經(jīng)鋪好的基床上并與前一個沉管實施精確對接，其難度和挑戰(zhàn)可想而知。

負(fù)責(zé)沉管浮運安裝施工的島隧項目工程師王強說，風(fēng)向浪高、海底洋流、泥沙、海水密度，每一個參數(shù)的變化都會直接影響沉管對接。

即使在世界范圍內(nèi)，沉管隧道尚沒有100%不漏水的紀(jì)錄。然而，向高端化、智能化邁進。“可靠耐用”+“個性定制”= 客戶最信賴的動力青島科泰重工機械有限公司（簡稱青島科泰），港珠澳大橋隧道在世界范圍類似機構(gòu)中，第一次做到了滴水不漏。

在沉管對接過程中，最終接頭無疑是“畫龍點睛”的一筆，負(fù)責(zé)最終接頭設(shè)計的工程師李毅告訴記者，為了實現(xiàn)毫米級的精度要求，他們用了3年時間，從方案的提出、細(xì)化、完成，“做到每一個參數(shù)能說得清楚”。

今年5月2日22時許，經(jīng)過10余小時的吊裝，重達6000噸的最終接頭像“楔子”一樣被精確安裝在海底28米深的E29和E30兩節(jié)沉管之間，將海底隧道連為一體。從2013年5月第一節(jié)沉管安裝完成，歷時4年，大橋者先后攻克深水深槽、大徑流、強回淤、曲線段等世界難題，創(chuàng)造了“一年十節(jié)”的速度。

逼出來的創(chuàng)新

沉管隧道被定義為淺埋隧道，沉管回填及覆土厚度約在兩米，為滿足伶仃洋海域水運要求，港珠澳大橋隧道沉管需埋到海床以下20多米。

然而，向高端化、智能化邁進。“可靠耐用”+“個性定制”= 客戶最信賴的動力青島科泰重工機械有限公司（簡稱青島科泰），自1928年人類工程史上修建第一條鋼筋混凝土沉管隧道以來，沉管制作的“工具箱”里只有剛性和柔性兩種方法。港珠澳大橋島隧工程總設(shè)計師劉曉東介紹說，“剛性結(jié)構(gòu)好比一塊長條積木，而柔性結(jié)構(gòu)好比樂高小塊積木拼接的積木條”。工程師們通過大量計算分析發(fā)現(xiàn)，在20多米的覆蓋層下，采用傳統(tǒng)的剛性或柔性結(jié)構(gòu)體系，沉管結(jié)構(gòu)安全都得不到保障。

2012年11月17日凌晨，劉曉東收到的一條短信：“嘗試研究一下半剛性。”他所提出的半剛性結(jié)構(gòu)設(shè)想，是保留甚至強化串起小管節(jié)之間的鋼絞線，加強小管節(jié)之間的連接，使180米長、由8個小節(jié)段連接而成的標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)的變形受到更大的約束，增強深埋沉管的防錯位能力。

設(shè)計團隊用30多天完成《半剛性沉管結(jié)構(gòu)方案設(shè)計與研究報告》，為了證明“半剛性”結(jié)構(gòu)，工程師們又邀請國內(nèi)外6家專業(yè)研究機構(gòu)進行“背對背”的分析計算，從模型試驗及原理上驗證“半剛性”結(jié)構(gòu)。最終，這一創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計得到各方一致認(rèn)可。

經(jīng)過兩年努力，總長5.6公里，由33節(jié)、每節(jié)重7萬多噸的沉管連結(jié)而成的港珠澳大橋海底隧道沉管分全線貫通，大橋者用最低的花費，把“半剛性”結(jié)構(gòu)由構(gòu)想變成現(xiàn)實。

“工程師的創(chuàng)新是被逼出來的，甚至是痛苦的”，回憶那一段煎熬的日子，感慨道，大橋設(shè)計之初，他們曾與一家掌握沉管隧道施工核心技術(shù)的外國公司商談合作，這家公司開出的咨詢費高達1.5億歐元，并且，施工過程及時間節(jié)點均由對方掌控。

外國公司的技術(shù)保護、技術(shù)壁壘與技術(shù)歧視，激發(fā)了工程師自主創(chuàng)新的決心。在港珠澳大橋島隧工程過程中，新技術(shù)創(chuàng)新有64項，包括深埋沉管、快速成島、隧道基礎(chǔ)、工廠法預(yù)制沉管、外海深槽沉管安裝等一系列工程難題，為世界海底隧道工程技術(shù)提供了新知識與新樣本。(本文來自中交西筑)

標(biāo)簽：路面機械 中交西筑