李雷
港珠澳大桥的全线通车,毫无疑问是2018年最受关注的时事之一。全程55公里的港珠澳大桥,是世界上最长的跨海大桥,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,被英国《卫报》誉为“新世界七大奇迹”。最终,历时9年,55公里跨海大桥+6.7公里海底隧道,总工程师林鸣带领着4000人的铁军,交出了一份震惊世界的答卷。
没有任何外界力量支持,痛下决心自主研发
今年61岁的林鸣,是我国著名的桥梁专家。40年职业生涯中,他先后主持或参建了中国第一座跨江公路大桥湖北黄石大桥,中国第一大跨径悬索桥的润扬大桥,珠海第一座特大桥梁珠海大桥等多个“第一”的大桥。一次又一次地技术攻坚,让他不断开创着中国桥梁史上的史无前例。他主持创造的项目多次荣获国家科学技术进步奖。
虽是桥梁专家,但在隧道工程方面,他从未涉足过,可以说完全是从零开始,而港珠澳大桥中他负责的恰恰是难度最大的“岛隧项目”。因为工程的建设难度远远超出了他的预期,所以项目一开始,林鸣就把家从北京搬到了珠海。
时间回溯到2005年,那时建设港珠澳大桥计划刚刚提出,中国的外海环境下建沉管隧道技术,几乎为零,远低于国际水平。就连特别关注港珠澳大桥的国外媒体都认为难以成功。工程体量之巨大,建设条件之复杂,是以往世界同类工程都没有遇到的。
林鸣找遍了国内外所有关于沉管隧道技术说明的书籍,只找到一本薄薄的《沉管隧道设计与施工》,而且书中只谈了浅埋隧道,根本没提深埋隧道的问题。他又和团队跑到美国、日本、韩国、欧洲考察十余次,欲购买国外先进的沉管隧道技术。欧洲一家技术咨询公司竟开出了15亿人民币的天价。面对无理要求,林鸣毅然拒绝了,他痛下决心要靠自己和团队来完成技术攻坚。
林鸣与其他工程师商议,开始自己研发,需要将33节,每节重8万吨,长180米,宽38米,高11.4米的钢筋混凝土管,在伶仃洋水下50米深处,安装成长达6.7公里的海底通道。经过了4天的努力,终于将海底隧道的第一节沉管安装成功了,然而面对严酷的外海环境与地理条件,这仅仅是一个开端而已。
对待沉管像对待孩子,历尽艰辛完成任务
林鸣很清楚,每一天都面临同一个问题,那就是,每一步都是新的开始,每走一步意味着危险更近一步,都有可能是最后一步。今天可能就是最后一天,所以每次准备离开的林鸣都会回头看看自己住过的屋子。终于在安装到第15个沉管的时候,他们所担心的事情如约而至,他们碰到了最恶劣的海况,海浪有一米多高,工人都被海浪推倒在沉管顶上。尽管如此,工人还是被护送回到了屋内。命是捡回来了,可E15的安装计划就此搁浅。
林鸣和团队不得不重新调整建设方案:将总长5600多米的沉管隧道分为33个单元,每个单元长180米,宽38米、高11.4米、重量近8万吨。先将这33节钢筋混凝土结构的沉管在岸上预制好之后,用钢封门将两端封闭,沉管浮在海面上,由多艘大马力拖轮拖到约7海里外的施工海域,然后再下沉到伶仃洋水下50米处进行对接安装。
由于沉管体积庞大且重量很大,加上水文情况、水道宽度的限制,以及沉放时对精度有极高的要求,沉管的浮运和沉放属于施工过程中的一项重要技术。沉管浮运需要考虑拖拽力、水流速度与方向,以及潮汐、海水密度和大风的影响。由于水的阻力系数等因素,会造成经验公式计算结果与实际结果有一定差异的情况,万一拖拽力计算不精确,就有可能导致钢缆断裂,沉管倾覆。另外,潮汐也会引起水位变化,海水密度也会引起浮力变化,水流的大小和方向是决定管节尺寸和浮运沉放方式的一个重要因素,这些都是林鸣和他的团队要仔细考量的因素。
33节钢筋混凝土管(每节重达8万吨,长达180米,宽约38米,高11.4米),要在伶仃洋水下50米深处安装成长达6.7公里的海底通道。这一项施工的技术难度,堪比“海底穿针”。林鸣给33节沉管标上了序号。从E1到E33,每一节都有自己的故事。在林鳴眼里,33节沉管就像他的孩子。
E1,也就是第一节沉管安装的时候,林鸣给它取了很浪漫的名字叫“深海初吻”。但过程一点都不浪漫,第一次做,免不了差错和返工,反复折腾。在海上连续奋战了整整96个小时,林鸣和团队5天4夜没合眼休息。终于,海底隧道的第一节沉管安装成功———填补了中国外海沉管隧道技术的空白。
建设港珠澳大桥期间,中国工程师们发明了1000多项专利技术,将国外同行们眼中的不可能变为可能。总工程师林鸣也历经重重磨难的考验,比如在第八个“孩子”E8沉管安装的关键时刻,林鸣因过度劳累鼻腔大量喷血,四天内进行了两次全麻手术。“工程建设就像走钢丝,每一步都是最后一步。”术后没几天林鸣又回到安装船上指挥作战,医生也只好跟着上船。
刚刚过完年,林鸣团队再一次出发,每天用身体去扛,用时间去熬,10年来,林鸣与他的团队并没有好好的休息,除了身体的劳累还有心里的苦,他的身体发出警告,10年的时间瘦了40斤。
之后的四年里,林鸣带领那支团队,完成了33节沉管安装任务。但因为没有先例可循,他们又没有经验,所以每一节沉管安装,都存在着不可预估的危险。他们向前走的每一步,都是在探索中前行。
走进林鸣的办公室,房间一旁的白板上密密麻麻地贴着每天更新的各种资料和技术数据:工程进展、隧道沉降量、泥沙回淤量等等。在工程最难环节———沉管安装的4年里,林鸣每天早上6点准时召集项目人员开会分析技术数据,安排接下来的工作。
33节沉管的安装,他全都在现场。每节沉管有180米长,四层楼高,平均重达8万吨,相当于一个中型航母,在水下安装的难度不言而喻。安装一节沉管最长需要96小时,最短也近30小时。
世界级的超级工程,如今要看“中国造”
2017年5月2日早晨,最后一节沉管的安装终于完成了,船上一片欢呼,人们庆幸于见证世界最大的沉管隧道———港珠澳大桥沉管隧道的顺利合龙。中国乃至世界的各大媒体纷纷聚焦了过来。而此时的林鸣,却在焦急地等待最后的偏差测量结果。
结果为:偏差16公分,这个数字对于水密工程而言算是成功。而且中国的设计师、工程师,包括瑞士、荷兰的顾问等大多数人也认为这个误差值可以保证滴水不漏。但林鸣认为不行,他强烈要求重来,将误差降到最小。
由于海里水文条件复杂,大家认为,将一个已经固定在深海基槽内、重达8万吨的沉管重新吊起、重新对接,万一出现不测,后果不堪设想。“还是算了吧!”几乎所有人都想让林鸣不再苛求。
但林鸣内心不断告诉自己,“如果不做调整,会在自己的职业生涯和内心中,永远留下一个不小的偏差。”经过42小时的重新精调,终于将偏差从16公分降到了不到2.5毫米,缩小了几十倍!那一夜,他安心睡了10年来的第一个安稳觉。
在林鸣所带的队伍里,都知道他是出了名的工作严苛,对每一道程序都要求“零质量隐患”。大家都戏谑地称他是一个“吹毛求疵”的人。由于外海沉管隧道安装的难度巨大被业界说成“走钢丝工程”,林鸣总说,港珠澳大桥海底沉管隧道的建设团队是一群“走钢丝的人”。他经常跟团队说,要把这条世界最长、行走难度最大的“钢丝”走好,项目施工几百道工序中的每一道工序都要做到零质量隐患;每一名施工人员都不能懈怠。
港珠澳大桥是我国建设史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海桥梁,被誉为桥梁界的“珠穆朗玛峰”。在港珠澳大桥建设过程中,工程师和科学家们一共创造了7项全球之最,400多项新专利。林鸣带领着他4000多人的团队,用事实证明了自身的能力,并创造了新的“中国奇迹”。正因中国还有千万个和林鸣及其团队一样的有着技术攻关、跨越天堑勇气的人,使得中国正在大跨步向前迈进。世界级的超级工程,如今要看“中国造”!
(责编 孙 波)