港珠澳大桥:交通界的“珠峰”

10月8日,港珠澳大桥海底隧道实现了与东人工岛的成功对接,这是9月底,港珠澳大桥主体工程桥梁工程全线贯通后进入岛隧工程项目最后“总决战”的首战告捷。

说到“港珠澳大桥”,有的网友肯定会想,这应该是一座桥,连接于香港、珠海、澳门三地的大桥。其实并不是这样,港珠澳大桥工程包括海中桥隧岛,香港、珠海和澳门三地的人工岛口岸,香港、珠海、澳门三地的配套连接线这三个工程内容,工程全长55公里。其中海中桥隧岛是工程量最大、技术难度最高的主体工程,约29.6公里。

简单来说“港珠澳大桥”就是,从桥到人工岛,之后进入隧道,出隧道从人工岛再上桥(原理图如下)。看到这有的网友可能会问,为什么不建成一座如“武汉长江大桥”一样的桥,而是采用会这么复杂的结构?

由政知道(ID:upolitics)了解到,全部建桥当然费用低、难度也低,但是大桥靠近香港方向有一条伶仃洋航道,是全球最重要的贸易航道,目前达到10万吨级通航等级,远期30万吨油轮可以通行。这就要求桥梁采用多跨形式,要建数个170多米的桥塔,但是香港、澳门、珠海、深圳等机场的航空限高不能超过120米。

那网友又会问这个工程为什么被誉为交通界的“珠穆拉玛峰”,建造之难超过攀登珠穆拉玛峰呢?据政知道(ID:upolitics)了解到,港珠澳大桥由桥梁和海底隧道两部分组成,就拿主体工程隧道的建造来说,海底沉管隧道全长5664米,由33节沉管组成,其中28节为直线段沉管,5节为曲线段沉管。其中,曲线沉管E1与西人工岛相连接,E33接东人工岛,在人工岛的岛头。海水遇岛,会从两端分流,所以岛头位置的海流很复杂,会有回淤等许多问题。其次由于岛头位置水浅,许多大型作业船舶无法发挥作用,很多工作都需要人工完成。说到E33安装的难度,曲线沉管必然会有弧度,每段管节长22.5米,都有细微的弧度变化,拼装到一起最终有180米长,达到5500米曲线半径的弧度,重达8万吨,相当于一艘航空母舰。这一过程中有任何偏差,有任何的受力不均,都有可能引起偏位。此前虽然有28根沉管已经成功安装在40多米深的海底,但那些都是直线段沉管,这次曲线段沉管的安装,没有经验可循。俯瞰港珠澳大桥。(图片来自中新网)

看到这有的网友会疑惑,为什么完成了28节直线沉管安装,不紧接着安装第29节曲线沉管,而是反方向安装第33根呢?这就要看沉管的安装环境了,每一节沉管高度有11.4米,考虑到沉管倾斜、波浪等因素,浮运过程必须要求水深超过14米。如果按照顺序依次对接,在第29节沉管安装完成后,第30节沉管必须从第29节沉管顶上经过。而E29沉管顶上深水只有14米,非常接近沉管浮运要求的极限值,这样就会存在搁浅或碰撞大的安全隐患,从而选择最经济最安全的方式就是从E33沉管倒着由东向西安装后面五节沉管。

 大家大概了解到这项工程,如今,一切工作正在有序进行着,如果您将来有机会经过这个桥,从珠海出发,在双向六车道的桥面上前行,您会先看到九洲航道桥斜拉桥,主塔如同“风帆”。

远眺港珠澳大桥。(图片来自中新网)

过了6公里,能够看到桥塔像“海豚”的桥——江海直达船航道桥,会让你想到中华白海豚。

港珠澳大桥全景。(图片来自中新网)

过了10公里左右非通航孔桥,到了青州航道桥。该桥的两塔为剪刀撑钢结构“中国结”造型。之后再行驶几公里,就是西人工岛。

港珠澳大桥。(图片来自中新网)

优美的外观,大胆的设计,幸福感叹中您可以边欣赏美景,边感受这项工程给您带来的便利,从珠海到香港的车程,您可以从三个多小时缩短到半小时,短途中,您将拥有美好的心情!

出品:科普中国

制作:桥梁搭建小组

监制:中国科学院计算机网络信息中心

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