港珠澳大桥沉管隧道有多少米(建设港珠澳跨海大桥)

王封臣《大国脊梁》系列评书小段

观风测海王彰贵

王封臣

2009年底,我国要建一座大桥——港珠澳跨海大桥。跨海大桥我们造过,但港珠澳跨海大桥建造难度不一般,最要命的是它有一段在海底下。得建一座海底隧道。这条隧道要建成后,比当时世界上最长的海底隧道还要长!当时世界上最长的海底隧道是哪儿?丹麦和瑞典之间的厄勒海峡沉管隧道,它不过只有3.51公里,咱们这个5.6公里,超出了人家60%啊。这段海底隧道总共需要33节巨型沉管,每一节,长180米、宽38米,重达八万吨!8万吨什么概念?咱知道美国有艘核动力航母叫“尼米兹”吧,是目前世界最大的航空母舰,满载排水量9.1万吨。咱中国的“辽宁”号航母满载重量6.75万吨。也就是说,港珠澳大桥的海底隧道下的哪是33节沉管儿啊,分明放下去33个航空母舰啊。而且,不是说,把这些管子扔下去就完事儿,下面有挖好的基槽,33节,必须一节节地准确沉入基槽中,两节之间的接口还得天衣无缝。基槽在哪儿?海底50米!

港珠澳大桥沉管隧道有多少米(建设港珠澳跨海大桥)(1)

港珠澳跨海大桥

“纳尼?纳尼?纳尼!”看到这个情况,聘请来的港珠澳大桥岛隧工程的技术顾问花田幸生直摇脑袋:“这是不太可能的事情,至少是极度困难的事情!”

这位花田幸生先生那可是世界顶级的隧道施工专家,参与过厄勒海峡、博斯普鲁斯以及釜山海底隧道的施工,有着35年的隧道工程经验,经验十分丰富,但,从来没见过港珠澳海底隧道这么大困难的。

“首先,隧道距离非常长,沉管数量多,如果时间允许,安装还是可以的。但是,工程要求的时间太短太短了。第二,这是中国建设的第一个海底沉管隧道,施工海域是世界上最繁忙的航道,每天有4000多艘通航船舶,这么多船在上边跑,下面怎么施工!而且,它对所在海域气象、海浪、海潮有苛刻的要求。8万吨的沉管,本身就会产生巨大的阻力,而10公分/每秒米的流水将会对沉管产生很大的反作用力,浮运拖航掌控困难。必须在合适的天气、海洋潮汐和海浪、海流的条件下才能施工,也就是需要找到满足几个因素叠加形成的作业保障窗口期。要知道,一个月仅有两个短暂的窗口期。这怎么可能完成任务!你们中国只做过几个长不过几百米的江河沉管隧道,这次来海里做,还是把工程包给外国有经验的公司吧。”

是啊,这些困难我们都知道,要做世界最大规模的外海沉管隧道,咱心里也没底。开始,确实希望有施工经验的国际沉管专家能够带着我们,这样心理压力和工程风险会小一些。结果这么一找,外国有经验的公司把手一伸,“要我们帮着做,得用我们的专利。这样吧,我们可以派出26个专家到工地上,提供技术咨询服务,但不负责安装,也不提供设备。”

“哦,那好,多少钱呢?”

“大概1.2亿欧元吧。”

“多多多少钱?1.2亿欧元!”

“啊,这还是给你打了八折的团购价呢!”

这还有团购价!好嘛,1.2亿欧元,在当时相当于10多亿人民币啊!您猜咱的整个沉管安装工程预算多少?五六千万,差距太大了!

“这,这我们接受不了。”

“哦,那就没办法了,你们应该明白,安装33节海底隧道沉管最大的风险是来自于在基槽内外海流流速的未知与突变,监测海水流速及海流方向的预报是关键的关键。这套精确到每米海流的预报系统技术是我们专有的。”

“你们专有,也没办法,报价太高,我们用不起。只能自力更生,靠我们自己研发了。”

“什么?你们自己研发?哦哦,我们衷心地祝福中国人能够自己研发这套系统。但是,丑话说到前头,如果一旦研发不成功,再找我们,那时可就不是这个价钱了。”

中国人从来不受威胁!外国人靠不住,就靠自己人!经过严格的招投标程序,国家海洋环境预报中心最终承担起港珠澳大桥岛隧对接窗口保障系统的研制任务。

港珠澳大桥沉管隧道有多少米(建设港珠澳跨海大桥)(2)

王彰贵

国家海洋环境预报中心总工程师叫王彰贵,缠着绷带就来到了工地现场。怎么还缠着绷带啊?没法不缠。王彰贵,年近六旬,身材单薄、头发花白,虽然精神矍铄,但是有严重的风湿病,手脚都肿得厉害,这不,昨天还在打吊瓶,今天缠着绷带就来到了现场。怎么?工期太紧张,任务太艰巨,必须亲自上阵,所谓老将出马、一个顶俩嘛!能顶俩嘛?像王彰贵这样的国宝科学家,一个顶两百也不成问题!他可是参加过蛟龙号、雪龙船极地科考等国家重大项目的人。但是,对环境预报的要求如此精细、预报时效如此长,规模还如此浩大的工程,从没见过!珠江口外海海底深槽里的海流分布状况,国内外研究都属空白啊,难度空前!王彰贵对团队说:“这意味着什么?面对深海中的诸多未解之谜,我们的观测要从零开始!哎呦……”怎么?风湿病钻心疼啊。

“总工,海上风高浪大,潮湿不堪,您还是留在营地指挥,我们入海观测就行了!”

“哎,这算什么?一辈子能碰到这样一个千载难逢的机会很难得。能够让所学、所研的知识,用到祖国这样一个世纪工程上,我自豪还来不及呢。别说了!出海!”

就这样,凭借着过硬的专业知识和丰富的预报经验,王彰贵带着团队成员用了一年多的时间,对珠江口海域进行数据观测和分析,终于找到了珠江口深槽流速的新规律。紧接着,王彰贵带领团队又建立了一套24小时、每分钟观测潮位、海浪和海流的监测网。自此,团队得以稳定地向建设方预报施工“窗口”,沉管安装的环境预报工作也走上正轨。

走上正轨是走上正轨,但每一节沉管的安装都惊心动魄啊。比如,2014年,沉管E11、E13安装时都遭遇了两次台风夹击。但,根据王彰贵的预报,两节沉管在前、后台风的缝隙中成功安装。2016年,安装沉管E33时又遭遇了新的问题。什么问题?台风来了!说刚才都说了,赶在台风前或台风后安装就成了呗。问题这次台风就在施工海域外290公里处原地打转,它不走,那意思:“我就在这里转圈圈,看你工程怎么施展。你施工,我有可能就吹过去,你面临的风险翻几番。不施工?时间就得往后延,一拖就得4、5月,到时还得看看天!”这次台风代号“山东快书”!

港珠澳大桥沉管隧道有多少米(建设港珠澳跨海大桥)(3)

王彰贵知道,4—5个月的工期对于港珠澳大桥来说意味着什么,只要有机会,他和施工方都不会放弃。经过再三判断后,王彰贵团队给出预报结果:“外围有影响,最大阵风6级,平均风力5级。”5级风,意味着可以施工。2016年10月7—8号,在台风外围,E33沉管顺利安装,创造了200公里外台风移动下开展沉管安装的施工奇迹。

岛隧工程项目部总工程师林鸣激动坏了,拉着王彰贵的手直摇晃:“王工啊,开始,预报就是做个参考。后来,您的预报数据成为沉管安装的基本依据,每次沉管安装,都要等待您的团队给出‘窗口’,你在船上,我就踏实啊!”

港珠澳大桥沉管隧道有多少米(建设港珠澳跨海大桥)(4)

这句话,说的王彰贵肩上的担子更重了。年近六旬的王彰贵永远冲在最艰苦、最困难、压力最大的地方,平常上船观测,一次就是几十个小时,不睡不歇。每次施工要30多个小时,两天一夜,王彰贵始终在船上盯着大屏幕。安装船上空间少、人员多,没有睡觉和休息的地方,累了只能在椅子上坐着或者站起来活动。几十个小时耗下来,哪怕是身强体壮的年轻人也受不了,但王彰贵永远是精神抖擞。正是在这种精神下,王彰贵带着他的团队,帮助工程解决了台风问题、珠江大径流问题、强对流影响问题、异常波风险问题、泥沙回淤问题、深槽大流速等问题……最终创造了33根沉管和最终接头施工安装的预报保障“零误差”的奇迹!大家注意,是“零误差”,不是“零错误”!错误和误差是有很大差别的,比如预报明白上午九点要来台风,结果台风10点来了,这叫错误。台风九点十五来了,这叫误差!错误是不允许的,误差是允许的。但,王彰贵团队给出的预报“零误差”!

港珠澳大桥沉管隧道有多少米(建设港珠澳跨海大桥)(5)

正是在这种“零误差”预报的保障下,2018年10月24日上午9时,东接香港,西接珠海、澳门,全程55公里的港珠澳大桥,屹立在了世界的东方。它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”!

这正是:

大桥如龙出海水,

引下多少激动泪,

中国精神立东方,

观风测海王彰贵!

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