400多项专利闪耀“超级工程”!

发布时间:2024-08-09 03:36:03   来源:云开体育

  10月23日,被称为“现代世界新七大奇迹”之一的港珠澳大桥正式开通。10月24日上午正式通车运营。大桥全长55公里,集桥、岛、隧于一体,创造了沉管隧道“最长、最大跨径、最大埋深、最大体量”的世界纪录,涵盖了当今世界岛隧桥多项尖端科技,是当今世界最具挑战性的工程之一。

  对特定的海泥环境,我们先后从涂层的抗渗透性、耐阴极剥离性等着手研制新型涂料,解决涂层的耐久性问题。”中国科学院金属研究所耐久性防护与工程化课题组负责人李京研究员表示,他们研制出新一代高性能环氧涂层钢筋,并参与大桥基础的防腐涂装施工,保障了港珠澳大桥120年耐久性设计的基本要求,,打破了国内大桥的“百年惯例”。

  港珠澳大桥建设过程中离不开桥面吊装。其吊装合龙等施工中所用的高性能吊装缆绳,是中国石化南京化工研究院有限公司和中国纺织科学研究院耗时10多年才研发成功的。

  它的专业全称叫‘超高分子量聚乙烯纤维干法纺丝’,非常细,大概只有头发丝的1/10粗,但做成缆绳后比钢索强度还高,而且非常柔软,防弹衣、防切割手套、降落伞、海洋缆绳等很多产品都用它,现在市场供不应求。”南京化工研究院负责研发该材料的高级工程师孔凡敏介绍,超高分子量聚乙烯纤维是世界三大高新材料之一,以质量轻、强度高、耐腐蚀等特点大范围的应用于国防、军工及民用领域。

  位于桥梁支座中间的橡胶技术,被誉为桥梁支座的“心脏”。橡胶的阻尼越大,消耗能量的能力越强,一般可降低地震烈度0.5-2度。高阻尼橡胶隔震支座在试验中可吸收、消耗40%以上的振动能量。

  针对港珠澳大桥跨度大、地势复杂的特殊工况,南车时代新材采用独特的橡胶配方工艺和检测技术,研制出长1.77米、宽1.77米的世界最大尺寸高阻尼橡胶隔震支座。该支座承载力约3000吨,可为港珠澳大桥抵抗16级台风、8级地震及30万吨巨轮撞击安装“定海神针”。

  在大桥主体安装中,钢箱梁桥面铺装代表桥梁建设“面子”工程,它提供车辆行驶的舒适安全。“我们摒弃了价格高昂的进口环氧沥青材料桥面铺装技术,选择了英国浇注式沥青铺装方案。”华南理工大学张肖宁教授说,“但该方案施工效率低,按照此方案,需要5年左右的时间才能完成铺装工程。”他们创新性地提出GMA实施工程的方案,将施工效率提高10倍,半年内完成工程。并建成国内外首个能够很好的满足力学相似的桥梁截断足尺模型。

  苏博特公司缪昌文院士领航的技术上的支持与服务团队,为港珠澳大桥建设默默奉献了7年,期间开展了数十次专项研讨,百余次性能比对和检测实验。在港珠澳大桥沉管隧道、人工岛等工程中,苏博特公司的聚羧酸减水剂产品为混凝土的耐久性和施工性能的稳定提供保障。

  港珠澳大桥,跨越伶仃洋,东接香港特别行政区,西接广东省珠海市和澳门特别行政区,首次实现了珠海、澳门与香港的陆路连接,极大地缩短了三地间的距离。

  通车后,驾车从香港到珠海、澳门从3个小时缩短至约45分钟,这对提升珠江三角洲地区的综合竞争力,保持港澳的长期繁荣稳定,打造粤港澳大湾区具备极其重大战略意义。

  特别是在“一国两制”框架下,三地成功创立的完整的大桥工程决策体系,对未来大湾区整体基础设施建设是极为宝贵的财富。

  港珠澳大桥全长55公里,是中国第一例集桥、双人工岛、隧道为一体的跨海通道。

  港珠澳大桥工程包括三项内容:一是海中桥隧主体工程;二是香港、珠海和澳门三地口岸;三是香港、珠海、澳门三地连接线。

  其中,粤港澳三地共同建设的主体工程长约29.6公里,由长达22.9公里的桥梁工程和6.7公里的海底沉管隧道组成,隧道两端建有东、西两个人工岛,两个人工岛隔海相对,中间海浪翻飞,气势壮阔。

  在大桥的建设过程中,科学家和工程师们创造了400多项新专利、多项世界之最。截至2018年10月,港珠澳大桥是世界上里程最长、寿命最长、钢结构最大、施工难度最大、沉管隧道最长、技术上的含金量最高、科学专利和投资金额最多的跨海大桥。

  最长跨海大桥:港珠澳大桥全长55公里,包括海中桥隧主体工程、三地连接线及口岸,是目前世界最长的跨海大桥。

  最长钢铁大桥:港珠澳大桥有15公里为全钢结构钢箱梁,是目前世界最长的钢铁大桥。

  最大沉管隧道:沉管隧道标准管节,每一节长180米,排水量超过75000吨。

  最精准深海之吻:沉管在海平面以下13米至48米不等的深度进行海底无人对接,对接误差控制在2厘米以内。

  最深隧道:港珠澳大桥海底隧道最深处在海底48米,而目前世界沉管隧道最深很少有超过45米的。

  用港珠澳大桥岛隧工程师林鸣的话说:“拿下港珠澳大桥,世界上已无什么中国人不能造的桥。”

  港珠澳大桥的路线经过了伶仃洋海域中最繁忙的主航道,目前达到10万吨级通航等级,远期30万吨油轮可以通行。

  如果建造桥梁,必然是跨径很大,净空很高、桥塔耸立的悬索桥梁。但同时该处临近香港国际机场,航空领域的建筑物高度限定使得该区域没办法实现大跨径、高塔结构物。

  所以,隧道成为唯一可行的方案。为实现桥梁与隧道之间的转换,故在隧道两端修建人工岛。于是,这就构成了港珠澳大桥的桥岛隧相结合的建设方式。

  “超级工程”背后有“超级创新”。港珠澳大桥建设难度极大,新材料、新工艺、新设备、新技术层出不穷,仅专利就达400项之多,在多个领域填补了空白,造出了世界上最难、最长、最深的海底公路沉管隧道。

  世界规模最大钢桥段建造、世界最长海底隧道的生产浮运安装、两大人工岛的快速成岛等技术创下多项世界纪录。

  中国首创的深插钢圆筒快速筑岛技术,创造了221天完成两岛筑岛的世界工程记录。

  大桥将采取“三地三检”的通关模式,实行24小时通关。三地口岸由三地政府各自负责设立和管理,均位于各自属地内。其中珠海、澳门之间采取“合作查验、一次放行”的创新模式。

  珠澳口岸人工岛是港珠澳大桥主体工程与珠海澳门两地的衔接中心,两地过关口岸都设置在岛上,实现“城市中转”。(图/港珠澳大桥管理局)

  所谓“合作查验,一次放行”,就是取消了两地口岸之间的缓冲区,直接把两个口岸连在一起,旅客只需要排一次队就可完成出入境手续。

  要注意的是,无论是私家车还是客车,都只允许司机一个人驾驶车辆进行车辆通关,而旅客需要下车前往“出入境”随车人员验放厅进行通关。

  可通行车辆包括:跨境巴士、穿梭巴士、跨境出租车、货物运输车辆、跨境私家车等。

  内地私家车能否上桥是老百姓格外关注的问题。目前,具有粤港两地牌照的车辆,或者经过三地政府部门许可的单牌车辆可以上桥。但是,这部分的车辆数量并不多。

  未来,三地政府将视情况在车辆配额上逐步放宽,促使往来内地和港澳地区的三地居民选择港珠澳大桥这一新线路。

  由于具备上桥资格的私家车数量有限,为满足更多旅客的需求,特别开通了穿梭巴士和跨境直通巴士两种客车交通方式。

  穿梭巴士有香港往返珠海和香港往返澳门两条线路。车辆只在口岸间往返,乘客在口岸处下车,自行过关前往目的地。穿梭巴士一般的情况下发车间隔约5~10分钟。 白天票价58元,夜间票价63元。儿童、老人等可购买5折优惠票。

  跨境直通巴士则可以直接接送乘客,跨境往返香港市区及珠三角各城市内的固定站点。

  此外,还有少数具备两地牌照的跨境出租车。乘客乘坐这些商务出租车可以从珠海口岸出发,直达香港机场和香港迪士尼,车费180元。

  内地ETC、香港快易通皆可在港珠澳大桥上使用,民众还可通过银行卡、支付宝、微信进行付款。收费标准以人民币为基准,港澳两地按照扣费时的汇率实时换算。

  根据工程设计,港珠澳大桥上采用内地右侧通行规则,车辆到达香港或澳门口岸后完成左右侧交通转换。抵达目的地口岸时,相关指引会引导司机按照相应方向调整的。粤港澳三地常年交流,司机们经验比较丰富,操作上不是问题,驾驶员很容易习惯。

  通行速度为100km/h,具体通行速度将根据通行情况、气候情况、交通事故处理等因素灵活调控。在非紧急状况下,大桥主桥及口岸均不允许掉头。

  港珠澳大桥桥上未配备公共厕所,亦不能随意停车。上桥前,三地口岸均配备公共厕所;大桥全线未设置对公众提供加油服务的加油站。

  根据主体工程设计,在东人工岛预留了观光、游览、休闲等功能,三方政府将视情况决定何时对外开放。