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把建设中的港珠澳大桥当作课堂

来源:新闻中心   时间:2014-01-21  浏览:

      工程专业学生如何培养?除了进课堂、去实验室、参加学术会议,还要到工地现场实践。元月14日,中国土木工程协会副会长、我校土木工程学院李永盛教授、袁勇教授等带领邵新刚、蒋至彦、申中原、沈丹、董云、黄伟东等10名博士、硕士生赴港珠澳大桥沉管预制工厂、桥梁预制工厂参观,记者有幸随行。从位于伶仃洋中的小岛到中山市的桥梁预制厂,一路上,同学们连连惊呼“震撼”、“收获巨大”、“场面壮观极了”。两天的参观学习,这些以港珠澳大桥为研究对象展开学位论文撰写的同学们个个脸上洋溢着兴奋之情。

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      港珠澳大桥被誉为当今世界在建的头号工程,大桥全长约35.6公里,起自香港石散石湾,接香港口岸,经香港水域,向西穿(跨)越珠江口铜鼓航道、伶仃西航道、青州航道、九洲航道,止于珠海/澳门口岸人工岛。主体工程采用桥隧结合方案,穿越伶仃西航道和铜鼓航道段约6公里采用隧道方案,其余路段约22.9公里采用桥梁方案。为实现桥隧转换和设置通风井,主体工程隧道两端各设置一个海中人工岛,东人工岛东边缘距粤港分界线约150米,西人工岛东边缘距伶仃西航道约1800米,每个人工岛面积约10万平方米。中交集团港珠澳大桥岛隧项目部综合事务部副部长陈向阳介绍,港珠澳大桥主岛隧工程全长7440米,东、西人工岛各全长625米,沉管隧道(含暗埋段)全长5990米,预制沉管长度5664米,人工岛岛内隧道分为暗埋段、敞开段,暗埋段长度为163米。
      整个港珠澳大桥,最难的是隧道。大洋之中,极为复杂的海况之下,要将环境影响降到最低,如何施工就成为摆在建设者们面前的头号难题。“能在岸上解决的问题绝不放到海上。”中交集团港珠澳大桥岛隧项目部综合事务部部长钟楚红带领大家参观沉管厂时,一直重复这句话,这也是大桥建设者们的共同信念。伶仃洋、珠江入海一带海况复杂多变,海上现场施工难度太大,作业时间被挤压得很少,为了保证建设的正常进行,指挥部将岛隧沉管预制放到桂山岛旁边的牛头岛。同济校友钟楚红站在预制厂里巨大的沉管前比划着介绍说,港珠澳大桥岛隧工程海底隧道沉管由33个管节组成,其中直线段管节28个,曲线段管节5个。采用两孔一管廊的截面形式,管子宽37.95米、高11.40米、底板厚1.50米、侧墙及顶板厚1.50米,中隔墙厚80厘米。一般人可能形象不出它究竟有多宏伟,那就站在双向六车道的马路上体会一下,六车道是预制沉管的宽度,再往上数三层楼,就是港珠澳隧道的管子截面模样了。“学工程的,一定要到现场来。”带着同济师生穿行在巨大车间里的钟楚红对学弟学妹们说。

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      参观过程中,身边一位博士生指着正在模具里绑扎钢筋的沉管钢架,对记者说:“这就是伸缩管廊,蓝色的软管,和管道一样长。这里面将来要插钢筋,以增强沉管的柔性。”原来,180米一节的沉管分为8节预制,每节底部两侧各有8个这样的孔眼以放置钢缆束。浇筑好的每个节段在固定的台座上浇筑并养护72小时后,便向前顶推22.5米,直至浇筑完成,推入浅坞,最后舾装至安装现场。180米一节的巨大沉管如何应对海底洋流、风浪,同济的科研队伍为其提供了强大的支撑。据了解,我校科研团队在多年的跟踪中,为这座大桥的建设攻克了数十个技术难题,而蓝色导管中放置钢索束就是“多点非一致地震激励下超长沉管隧道设计”中的一项解决方法。

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      沉管从钢筋绑扎,到浇筑,到下水,到舾装浮运,到沉放,难题不少。“一根沉管8万吨,海上要走7海里;如果要转向,8万吨的庞然大物一旦转起来就停也停不住,一点办法也没有。这头‘大象’没有动力,像头怪物!”钟楚红语速极快,讲得传神;同学们听得入迷,大家纷纷表示“收获极大,感受良多”。制管装置的样子粗陋很,可是技术上不简单,仅仅水泥入模时,无论冬夏都保持25度的温度,并且浇筑全程保持25度,就让人感到不可思议。“做好的所有沉管都没有发现一条裂缝,简直就是奇迹!”业内人士都知道,一条裂缝就意味着一节沉管可能报废,而沉管的制作成本是一米100万元人民币,22.5米就是2250万元。

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      大桥如何架设?记者按照常规理解是扎围堰,抽水,浇筑混凝土桥墩,然后架设桥面板,铺设路面。可是到了香港屯门至赤腊角南连接线项目部的中山基地,脑子中的桥梁建设景象一切都改变了。这座位于中山市的桥梁预制厂制造的桥梁部件从墩台,到梁柱、桥面,全部实现了工厂化生产。和沉管预制一样,桥墩、桥面的制作从绑扎、浇筑,到成型、移运,再到装船、运至施工现场,流水线一气呵成。元月15日上午10时,首段钢箱梁在这里装船。这段长132.6米、宽33.1米、高4.5米、重约2815吨的钢箱梁,远远望去仿佛一片厚重的“叶片”,巨大的龙门吊缓缓地将巨大的“叶片”转移到专门的驳船上,“叶片”飘到哪儿,足球场大小的浓阴就遮到哪儿。“关键是看天气和海况。”中铁大桥局项目部的蒲伟岐书记告诉大家,钢箱梁何时起运要看天气,看海况,看涨潮退潮。“涨潮进,退潮出,错过一次窗口,就是一天过去了。一次台风,70多条施工船全部要回港避风,损失就是几千万。”他指着工厂里堆积如山的钢梁、桥面板说:“这都是老天爷挽留下来的,如果天气状况好,首片钢箱梁16日就启程前往目的地。”
      “在学校的实验室,做的都是模型试验,现场的这种冲击、震撼的感觉是没有的。”“工程专业的学生就是要到施工现场来看。”“结合工程搞研究,现实意义很强。”同学们纷纷表示。
      同行的教授们受到的启发也很大。石振明教授说:“这是非常精彩的一堂课”。黄茂松教授感慨:“一个地方的成功经验往往到了另一个地方就不好用了,比如钢桶围堰,做东西人工岛很成功,但换到香港那头,因为飞机起降,不能整体压入,分片嵌入,就不行。”袁勇教授说:“虽然在振动台模拟时,我们已经非常熟悉工程整体情况,但到厂里和工程现场,感受还是不一样,感觉收获很大。”

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