站在珠海的九洲港码头眺望，海阔云低，天地苍茫，昔日令文天祥慨叹伶仃的伶仃洋，而今已有一座连接香港、澳门、珠海三地的超级跨海大桥横亘其上。即将于明年年底全线贯通的港珠澳大桥东起于香港大屿山，总长55公里，主体工程为长29.6公里的“海中桥隧”，包括20公里的海上长桥（含三座通航孔桥）、一段6.7公里的海底沉管隧道和连接两者的东、西两座人工岛屿。大桥西止于珠澳口岸人工岛并呈Y字形走向，分别衔接珠海、澳门两地。极目迥望，全线工程连绵起伏，如一串珠链，镶嵌在大海之上；三座通航孔桥似串串珠链，两座人工岛似一对玉璧，一幅“珠联璧合”的宏伟画卷在苍茫大海上徐徐展开。
这是继三峡工程、青藏铁路、南水北调、西气东输、京沪高铁之后的又一超级工程，总投资额超过千亿元。这也是中国交通史上技术最复杂、建设要求及标准最高的工程之一，拥有数个“世界之最”：世界最长跨海大桥、世界首条海底深埋沉管隧道、世界最大海中桥隧工程……
工程各个环节都有若干关键性的技术难题。复杂恶劣的海洋环境，120年使用寿命的高建设标准，跨越三地的管理协作，给工程建设带来了一系列技术、环保、安全、建设、管理等方面的重大挑战。
为确保工程顺利实施，提升我国跨海集群工程建设创新能力和技术竞争力，科技部和交通部将“港珠澳大桥跨海集群工程建设关键技术研究与示范”列入“十一五”国家科技支撑计划项目，组织30个单位的500余名科研人员，围绕5个大课题、19个小课题对大桥隧道、人工岛、桥梁和建设管理等关键技术问题展开攻关。这个世界级工程在国家重点科研力量的支撑下，通过集成化的科技自主创新，攻克了一道又一道难题。
海上“搭积木”，填海起长桥
如此规模庞大的岛、桥、隧跨海集群工程，在中国的桥梁建筑史上还是首次。
在反复研究讨论后，工程团队决定，采用大吨位的重型施工装备和船舶，以标准化的“流水线”方式，将建造大桥的各个超大型部件在工厂提前预制完毕，运送到海上进行装配。“说得形象一点，就是在海上‘搭积木’，而且要在条件恶劣的环境下搭出来。”港珠澳大桥管理局总工办主任陈越告诉记者。
这样做的好处是，既可以严格控制施工成本、工期和工程质量，又缩短了海上作业时间和工作量，大大提升了施工安全系数，还尽可能地减少了施工作业对海洋和周边环境造成的污染。
总体建造方案确定后，2010年7月，“港珠澳大桥跨海集群工程建设关键技术研究与示范”项目通过审批，科技部将建造过程中的关键课题正式列入“十一五”国家科技支撑计划。一个个项目团队，开始围绕设计与施工过程中可能遇到的技术理论难点，装备、材料与工法等施工难点进行攻关。工程引导了科研，科研解决了工程问题。这是在科技支撑和项目引领下，中国工程团队因地制宜的集成创新。仅用了两年时间，项目就完成了支撑设计、施工工艺、关键装备等核心技术的科研攻关，申请国家专利超过300项，其中发明专利57项，获专利授权百余项。于是，建桥人开始建工厂，在珠海市的桂山岛上，建起沉管预制厂；在山海关和武汉、扬州等地，建起钢箱梁板单元加工厂；在中山建起钢箱梁拼装厂；在东莞建桥墩预制厂……在各个工厂里制造完成的巨大“零件”，被源源不断地装船运往施工现场，如搭积木一般，拼接装配到一起。
7个月，创新工法建成两座人工岛
西人工岛的岛隧工地上，仍是一派热火朝天的施工景象。4年前，这里还是一片汪洋。
只用了7个月的时间，就在茫茫大海上建起了两座面积约10万平方米的人工岛。
岛隧工程，是港珠澳大桥最核心、最关键的工程。快速成岛是个标志性工程，它是先进技术和国家综合实力的体现。为什么要费大力气在填海造岛？若要贯通海上桥梁和海底隧道，首先要找一座岛屿，能作为岛和隧的“中转站。让在桥上行驶的车辆通过人工岛进入海底隧道，再从另一个人工岛驶出，重新上桥。然而，在桥与隧的连接线上，没有一座天然岛屿可供使用。唯一的办法就是在没有任何掩护的海上建造人工岛，而且要在工程开工尽可能短的时间内，让人工岛内的隧道具备与海底隧道对接的条件。
2011年5月15日，施工团队在海上打下第一个钢圆筒，垂直度偏差小于1/500。9月11日，第61个钢圆筒以垂直偏差小于1/600“定”入海中，西岛顺利合龙。在此基础上，从两天振沉一个筒到最多一天可振沉3个筒，仅用3个月，东岛也顺利建成——若采用常规技术，成岛至少要27个月，而现在，仅用7个月就完成。
“人工岛+海底隧道”的设计，目前世界上只有丹麦、瑞典间的厄勒海峡大桥等少数案例，中方能借鉴的资料非常少。建港珠澳大桥，为什么一定要修海底隧道？大桥位于的伶仃洋海域，是繁忙的港口、航线，为了不影响香港、澳门的机场航线、珠江口航道，并且考虑到控制珠江阻水率等多方面需求，建海上隧道成为必然选择。
从“航母”出港，到海底“穿针”
修隧道，常用的方法是使用盾构机，然而这项相对更成熟的技术在港珠澳大桥这里却行不通。“我们设计的海底公路隧道，因为考虑到双向行车，宽度要达到37.95米，而采用盾构技术挖隧道，单一直径最多只能达到15米左右。另一方面，盾构钻探设备一旦遇到硬石卡在海里，取出时可能破坏海洋环境。而且，最先进的盾构技术在德国，用盾构，就意味着我们必须受制于人。根据伶仃洋海域“厚软基”“大回淤”的实际情况，工程团队决定采用沉管法。所谓“沉管”，就是将隧道分成若干个预制段，在工厂中制好后分别浮运到海面上，一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内。
在教科书上，沉管隧道是被定义为浅埋隧道，这种方法较多应用于城市隧道建设，目前世界上在水下建沉管隧道的，多数都只在河床下两三米，在外海水深45米槽深30多米的地方做沉管隧道，国内外尚属首次。全长5.6公里的沉管隧道被分成33个管节，每个管节长180米，高11.4米，宽37.95米，排水量达到7.2万吨，相当于一艘巨型航母。这是国内首次、世界上第二次采用工厂流水线预制沉管管节，预制厂的规模、预制管节的尺寸，均属世界之最。重8万吨、长180米的沉管，要浮运七八海里，下沉到40多米的海底精确对接。工程团队将沉放管节形象地比作“海上穿针”，“而且是在恶劣环境中穿针”。此后的一年多时间里，工程团队结合以往经验，创新了包括外海浮运和沉放过程中结构受力、稳定性分析及气象窗口预报与稳定性控制技术，复杂水流波浪条件下管节沉放过程测量定位体系，长大管节海上寄放、浮运河沉放的施工工艺等新技术。项目团队还以沉管隧道基础、抗震、接头、管节的浮运与沉放、深水碎石整平等相关课题研究成果为基础，编写了沉管隧道的设计与施工指南，为以后的工程提供了宝贵的实践经验。
海上波涛滚滚，隧道滴水不漏
想要让6.7公里长的沉管隧道，在海底“不渗不漏”，33个管节之间的衔接尤为关键。满足120年设计使用寿命的沉管隧道OMEGA止水带，就是保证管节衔接“不渗不漏”的核心，这个产品，也是项目团队在科技计划的支持下，自主创新的结晶。止水带，相当于管节之间的“接合部”，就像一个‘大胶圈’，两节沉管完成对接之后，要在止水带之间做抽真空处理，以作水力压接。高水压下的止水带设计，此前这项技术一直被荷兰某公司垄断。高昂的价格、仅100年的使用寿命，无法满足工程120年使用寿命的基本需求。为了不受制于人、节约成本，技术人员决定自主研发掌握这项技术。在课题的研究成果验收会上，这项“填补了国内空白”的成果被与会专家给予了高度评价：“成本低，质量好，目前已经成功应用于我国的隧道，能保障接头性能。这在国内是首创，在全世界也处于先进水平。”
（摘自《科技日报》2016年08月27-28日）
这是继三峡工程、青藏铁路、南水北调、西气东输、京沪高铁之后的又一超级工程，总投资额超过千亿元。这也是中国交通史上技术最复杂、建设要求及标准最高的工程之一，拥有数个“世界之最”：世界最长跨海大桥、世界首条海底深埋沉管隧道、世界最大海中桥隧工程……
工程各个环节都有若干关键性的技术难题。复杂恶劣的海洋环境，120年使用寿命的高建设标准，跨越三地的管理协作，给工程建设带来了一系列技术、环保、安全、建设、管理等方面的重大挑战。
为确保工程顺利实施，提升我国跨海集群工程建设创新能力和技术竞争力，科技部和交通部将“港珠澳大桥跨海集群工程建设关键技术研究与示范”列入“十一五”国家科技支撑计划项目，组织30个单位的500余名科研人员，围绕5个大课题、19个小课题对大桥隧道、人工岛、桥梁和建设管理等关键技术问题展开攻关。这个世界级工程在国家重点科研力量的支撑下，通过集成化的科技自主创新，攻克了一道又一道难题。
海上“搭积木”，填海起长桥
如此规模庞大的岛、桥、隧跨海集群工程，在中国的桥梁建筑史上还是首次。
在反复研究讨论后，工程团队决定，采用大吨位的重型施工装备和船舶，以标准化的“流水线”方式，将建造大桥的各个超大型部件在工厂提前预制完毕，运送到海上进行装配。“说得形象一点，就是在海上‘搭积木’，而且要在条件恶劣的环境下搭出来。”港珠澳大桥管理局总工办主任陈越告诉记者。
这样做的好处是，既可以严格控制施工成本、工期和工程质量，又缩短了海上作业时间和工作量，大大提升了施工安全系数，还尽可能地减少了施工作业对海洋和周边环境造成的污染。
总体建造方案确定后，2010年7月，“港珠澳大桥跨海集群工程建设关键技术研究与示范”项目通过审批，科技部将建造过程中的关键课题正式列入“十一五”国家科技支撑计划。一个个项目团队，开始围绕设计与施工过程中可能遇到的技术理论难点，装备、材料与工法等施工难点进行攻关。工程引导了科研，科研解决了工程问题。这是在科技支撑和项目引领下，中国工程团队因地制宜的集成创新。仅用了两年时间，项目就完成了支撑设计、施工工艺、关键装备等核心技术的科研攻关，申请国家专利超过300项，其中发明专利57项，获专利授权百余项。于是，建桥人开始建工厂，在珠海市的桂山岛上，建起沉管预制厂；在山海关和武汉、扬州等地，建起钢箱梁板单元加工厂；在中山建起钢箱梁拼装厂；在东莞建桥墩预制厂……在各个工厂里制造完成的巨大“零件”，被源源不断地装船运往施工现场，如搭积木一般，拼接装配到一起。
7个月，创新工法建成两座人工岛
西人工岛的岛隧工地上，仍是一派热火朝天的施工景象。4年前，这里还是一片汪洋。
只用了7个月的时间，就在茫茫大海上建起了两座面积约10万平方米的人工岛。
岛隧工程，是港珠澳大桥最核心、最关键的工程。快速成岛是个标志性工程，它是先进技术和国家综合实力的体现。为什么要费大力气在填海造岛？若要贯通海上桥梁和海底隧道，首先要找一座岛屿，能作为岛和隧的“中转站。让在桥上行驶的车辆通过人工岛进入海底隧道，再从另一个人工岛驶出，重新上桥。然而，在桥与隧的连接线上，没有一座天然岛屿可供使用。唯一的办法就是在没有任何掩护的海上建造人工岛，而且要在工程开工尽可能短的时间内，让人工岛内的隧道具备与海底隧道对接的条件。
2011年5月15日，施工团队在海上打下第一个钢圆筒，垂直度偏差小于1/500。9月11日，第61个钢圆筒以垂直偏差小于1/600“定”入海中，西岛顺利合龙。在此基础上，从两天振沉一个筒到最多一天可振沉3个筒，仅用3个月，东岛也顺利建成——若采用常规技术，成岛至少要27个月，而现在，仅用7个月就完成。
“人工岛+海底隧道”的设计，目前世界上只有丹麦、瑞典间的厄勒海峡大桥等少数案例，中方能借鉴的资料非常少。建港珠澳大桥，为什么一定要修海底隧道？大桥位于的伶仃洋海域，是繁忙的港口、航线，为了不影响香港、澳门的机场航线、珠江口航道，并且考虑到控制珠江阻水率等多方面需求，建海上隧道成为必然选择。
从“航母”出港，到海底“穿针”
修隧道，常用的方法是使用盾构机，然而这项相对更成熟的技术在港珠澳大桥这里却行不通。“我们设计的海底公路隧道，因为考虑到双向行车，宽度要达到37.95米，而采用盾构技术挖隧道，单一直径最多只能达到15米左右。另一方面，盾构钻探设备一旦遇到硬石卡在海里，取出时可能破坏海洋环境。而且，最先进的盾构技术在德国，用盾构，就意味着我们必须受制于人。根据伶仃洋海域“厚软基”“大回淤”的实际情况，工程团队决定采用沉管法。所谓“沉管”，就是将隧道分成若干个预制段，在工厂中制好后分别浮运到海面上，一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内。
在教科书上，沉管隧道是被定义为浅埋隧道，这种方法较多应用于城市隧道建设，目前世界上在水下建沉管隧道的，多数都只在河床下两三米，在外海水深45米槽深30多米的地方做沉管隧道，国内外尚属首次。全长5.6公里的沉管隧道被分成33个管节，每个管节长180米，高11.4米，宽37.95米，排水量达到7.2万吨，相当于一艘巨型航母。这是国内首次、世界上第二次采用工厂流水线预制沉管管节，预制厂的规模、预制管节的尺寸，均属世界之最。重8万吨、长180米的沉管，要浮运七八海里，下沉到40多米的海底精确对接。工程团队将沉放管节形象地比作“海上穿针”，“而且是在恶劣环境中穿针”。此后的一年多时间里，工程团队结合以往经验，创新了包括外海浮运和沉放过程中结构受力、稳定性分析及气象窗口预报与稳定性控制技术，复杂水流波浪条件下管节沉放过程测量定位体系，长大管节海上寄放、浮运河沉放的施工工艺等新技术。项目团队还以沉管隧道基础、抗震、接头、管节的浮运与沉放、深水碎石整平等相关课题研究成果为基础，编写了沉管隧道的设计与施工指南，为以后的工程提供了宝贵的实践经验。
海上波涛滚滚，隧道滴水不漏
想要让6.7公里长的沉管隧道，在海底“不渗不漏”，33个管节之间的衔接尤为关键。满足120年设计使用寿命的沉管隧道OMEGA止水带，就是保证管节衔接“不渗不漏”的核心，这个产品，也是项目团队在科技计划的支持下，自主创新的结晶。止水带，相当于管节之间的“接合部”，就像一个‘大胶圈’，两节沉管完成对接之后，要在止水带之间做抽真空处理，以作水力压接。高水压下的止水带设计，此前这项技术一直被荷兰某公司垄断。高昂的价格、仅100年的使用寿命，无法满足工程120年使用寿命的基本需求。为了不受制于人、节约成本，技术人员决定自主研发掌握这项技术。在课题的研究成果验收会上，这项“填补了国内空白”的成果被与会专家给予了高度评价：“成本低，质量好，目前已经成功应用于我国的隧道，能保障接头性能。这在国内是首创，在全世界也处于先进水平。”
（摘自《科技日报》2016年08月27-28日）
