5月2日13时许，伶仃洋上，重达6000吨的最后接头像“楔子”一样将海底隧道连为一体，这意味着迄今世界最长跨海大桥——港珠澳大桥主体工程即将全线贯通。

  如一条巨龙，港珠澳大桥已腾跃在伶仃洋上空。

  从左至右分别是港珠澳大桥位于青州航道的“中国结”桥塔、江海航道的海豚桥塔和九洲航道的风帆桥塔（4月28、29日摄）。

  随着一桥飞架三地，粤港澳半小时超级城市群经济圈加快形成，世界级大湾区加速起航。

  6000吨巨无霸“海底穿针”

  不同于许多跨海大桥，港珠澳大桥是一座桥—岛—隧一体的大桥。主体工程由长22.9公里的桥梁和6.7公里的海底隧道组成，隧道两端建有东、西两个人工岛。去年9月，主体桥梁合龙；技术和施工难度更大的海底隧道工程一直在紧锣密鼓地进行中。

  海底隧道是国内首条于外海建设的超大型沉管隧道，由33个巨型沉管组成。每节管道长180米，宽37.95米，高11.4米，单节重约8万吨。

  港珠澳大桥的东人工岛（左图）和西人工岛（右图）（4月28日、5月2日摄）。

  2013年5月6日，首节沉管顺利与西人工岛暗埋段对接，完成“海底初吻”。历时近四年，今年3月7日，随着第30节沉管沉入海底，全部33节沉管安装成功，隧道工程贯通只差“最后一步”：安装接头。

  “行百里者半九十，最后一个接头完成了，才能真正变成一个隧道。一个隧道只有一个接头，而且只能做一次，必须一次成功，最终接头的方案搞了两年时间。”港珠澳大桥岛隧项目总工办主任陈越说。

  根据设计方案，接头处在海底约28米深处的第29节和第30节沉管之间，留有12米长的空间。

  港珠澳大桥岛隧项目副总工程师高纪兵说，最终接头是一个巨大的楔形钢筋混凝土结构，顶板长12米，重达6000吨。

  这个相当于25架空客A380飞机的“巨无霸”如何精准安装到海底，又正好“楔入”沉管之间？

  “考虑风力、洋流、浮力等多种因素，误差只允许在1.5厘米以内。”港珠澳大桥岛隧项目总工程师林鸣说，“这在世界交通领域是史无前例的，无异于‘海底穿针’”。

  在伶仃洋上，一艘30万吨油轮被改造为世界最大单臂全旋回起重船“振华30”，其“臂力”达到12000吨，是隧道接头重量的两倍。

  随着现场总指挥的一声令下，接头被吊起后平移，达到海底预定安装处的上方，徐徐下沉，直到完全淹没于海面。从缆绳的滑动可以看到，庞然大物仍在继续下沉。

  从6点开始，历时10多个小时，安装对接成功。

  最终接头“楔入”水下接头处后，两侧的顶推系统将止水带顶出压缩，以保证接头临时止水，而且是“滴水不漏”，临时止水只有30天有效。

  随后，施工人员将进入深海的隧道内部将最终接头焊接到位。预计今年6月焊接完成、港珠澳大桥主体工程全线贯通。

  5月2日，“振华30”起重船吊起重约6000吨的最终接头，准备放置到预定位置。

  港珠澳大桥管理局局长朱永灵说，港珠澳大桥建设已进入最后收官阶段，预计今年底大桥将全线通车，届时香港至珠海的陆路通行时间将由3小时变成半小时。

  “中国制造”撑起超级工程“世界之最”

  世界最长的跨海大桥，世界最长的海底沉管隧道，世界上最长的钢结构桥梁……

  “作为全球最重要贸易通道上的超大型桥梁，她是中国桥梁工程界创新和攻坚能力的集中体现。”港珠澳大桥管理局总工程师苏权科说。

  1971年起就在中铁大桥局工作、参与指挥建设东海大桥、杭州湾大桥、胶州湾大桥等多所跨海大桥的老桥梁专家谭国顺用“集大成者”来形容港珠澳大桥。他说，“世界之最”的背后，是在建设管理、工程技术、施工安全和环境保护等领域填补诸多空白，进而形成一系列“中国标准”的艰苦努力。

  港珠澳大桥打破了国内通常的“百年惯例”，制定了120年使用寿命的设计标准。在国家科技支撑计划的引领下，科研人员攻克技术难题，结合伶仃洋实际，提出了“港珠澳模型”等一整套海洋防腐抗震技术措施，从而保障“120年”这一指标的实现。

  和其他跨海大桥不同的是，港珠澳大桥是像“搭积木”一样“搭建”出来的。大桥建设方先在中山、东莞等地的工厂里把桥墩、桥面、钢箱梁、钢管桩统统做好，再等到伶仃洋风平浪静时一块块、一层层、一段段的组装起来——这就是港珠澳大桥首次实现的“工厂化、标准化、装配化”建设理念。

  全新的自动化生产线，智能化的板单元组装和焊接机器人系统，先进的超声波相控阵检测设备，代替了过去以手工操作为主的生产模式，大大提高了成品的质量和稳定性，使港珠澳大桥钢结构制造技术总体达到世界先进水平，进而推动了整个行业的技术进步。

  “建造”由此变成“制造”。港珠澳大桥管理局副总工程师钟辉虹说，如果没有国产的大型施工装备、大型浮吊、大型船舶，参建企业就不可能完成这一艰巨挑战。中国装备制造的长足进步，是‘拼积木’得以实现的根本原因。以工程中大量使用的浮吊船为例，上世纪90年代，国内浮吊船只有百吨左右的承载量，如今中国浮吊船已达万吨级承载量，中国企业已跻身全球最顶尖的浮吊船制造者行列。

  铺设沥青的港珠澳大桥江海航段桥面，红色是铺设沥青前的保护涂层（4月29日摄）。

  “港珠澳大桥的示范效应和标杆效应已经显现，一些国外项目方考察港珠澳大桥后认为，中国建设企业完全具备高质量、高标准的施工能力，意味着我国的桥梁建设水平迈上了一个新台阶。”苏权科说。

  一桥飞架三地 粤港澳大湾区起航

  如长虹卧波，又似蛟龙出水，在云卷云舒的海天之间，一桥飞架粤港澳三地。

  历经30多年的发展，世界级城市群崛起于珠三角，区域经济一体化不断升级，粤港澳大湾区雏形显现。

  国家正在研究制定粤港澳大湾区城市群发展规划，粤港澳大湾区由此“上升”为国家战略，从学者、民间倡议到国家行动逐步落地。

  3月以来，粤港澳三地政府不断就规划征求意见，集纳智慧。港珠澳大桥在内一系列基础设施被认为是支撑大湾区的“脊梁”。

  “港澳现代服务业高度发达，三地经济融合不断加深，珠三角已经形成超级城市群。”亚太创新经济研究院副院长郑天祥表示，粤港澳大湾区，精气神已足，港珠澳大桥等重点基础设施将打通三地互联互通的“任督二脉”。

  “内强腹地，外接东盟。”中国（深圳）综合开发研究院常务副院长郭万达认为，粤港澳大湾区的发展，不仅推动广西、云南、贵州、湖南、江西等地的产业梯度转移加快，而且其产业要素将加速通达北部湾区域，形成面向东盟的海陆大通道，成为“一带一路”的重要枢纽。

  湾区经济是当今国际经济版图的突出亮点，国际一流湾区如纽约湾区、旧金山湾区、东京湾区等，由于具有开放的经济结构、高效的资源配置能力、强大的集聚外溢功能，已成为带动全球经济发展的重要增长极和引领技术变革的领头羊。

  深圳市政府政策研究室主任吴思康表示，随着基础设施建设一体化、通关便利化的推进，粤港澳大湾区将成为粤港澳乃至中国开放的一个“新门户”。

  延伸阅读

  港珠澳大桥位于珠三角，处在一个重防腐的海域，在这种高温高湿多盐的海洋环境下，防腐防锈如何实现呢？请看现场探访：

  对于港珠澳大桥来说，防腐是它最重要的一个环节之一，首先来看用于工程建设的钢管，这个钢管在这里服役已经有两年的时间了，两年的时间让这根钢管完全报废，从画面中我们可以清晰地看到，完全的腐蚀掉了。我们再继续往前看，这个就是海豚塔旁边是钢箱梁部分，从画面中我们可以清晰地看到，不论是海豚塔还是钢箱梁我们都看不到任何锈迹，这也说明港珠澳大桥特殊的防腐处理让它发挥了作用。

  对于整个港珠澳大桥来说，钢结构防腐防锈其实只是其中的一个环节。占大桥三分之二体积的混凝土结构防腐同样决定着大桥120年能否屹立不倒。

  此外，在港珠澳大桥建设中，大量的特殊不锈钢筋被用在关键部位。据港珠澳大桥管理局工程管理部副部长景强介绍，青州航道桥的主塔用的不是普通的钢筋，而是不锈钢筋。这种钢筋它自身是不锈的，一共用了一万多吨不锈钢筋。同时在后期，还对混凝土进行硅烷浸渍的补涂，通过多种手段，确保混凝土120年的设计使用寿命。可以从以下几个方面来分析：

  研发重防腐涂装技术

  港珠澳大桥桥梁工程钢结构防腐涂装项目，有别于国内众多桥梁工程，在确保工程质量的同时，必须兼顾HSE 的高标准要求。因此，项目在建设过程中，科研人员提出了多个创新点：

  1、国内的杭州湾跨海大桥、青岛海湾大桥等大型桥梁的通航孔桥采用钢箱梁制作，而非通航孔桥为混凝土箱梁构造。而港珠澳大桥桥梁工程全长22.9 公里，通航孔及非通航孔桥将全部采用钢箱梁结构，总用钢梁将达到42.5 万吨。由于混凝土箱梁可不涂装，但钢结构必须进行防腐保护，这也使港珠澳大桥桥梁工程的防腐施工工程量创下了中国乃至世界桥梁史之最。

  2、通常在进行桥梁钢结构防腐涂装时，底漆、中间漆及第一道面漆均在工厂进行涂装。而最后一道面漆则是在钢梁吊装到桥址现场以后，对磕碰处及焊缝处进行补涂，然后进行一次全面涂覆， 可确保最终的涂装质量与效果。

  由于港珠澳大桥所处的地理位置正好位于中华白海豚保护区， 为了防止最后一道面漆在涂覆过程中污染相关海域，从而影响白海豚生存环境。项目要求底、中、面三道涂层必须在工厂一次完成，钢梁吊装到桥址现场后，仅进行涂层损伤处与焊缝处的补涂， 这样可最大程度的减少施工过程中涂料的污染。但由于没有最后一道面漆的通涂，会减少面涂层的整体性以及保护及涂装效果。这就要求对传统的涂装工艺进行变革，采用新的工艺。

  3、港珠澳大桥在HSE 方面的高要求，严格规定在工程建设中， 必须采用降低能耗、改善环境、提高工效、保障施工人员健康的工艺，这样涂装厂房及涂装环境是制约其要求的关键环节。而以往国内桥梁防腐工程，防腐分包队伍通常是借用相关方的厂房， 但这些厂房的设计是根据相关方自身需求定制的，往往不能满足这些桥梁防腐在施工过程中，高效率、高质量的要求。这也使以往桥梁防腐施工的涂装环境较差，严重影响工人的健康及造成环境污染。

  而港珠澳项目国内首次将涂装厂房设计及安装连同其报价， 交由防腐分包队伍根据招标文件要求进行实施，从而确保各类除湿加温系统、通风除尘系统、漆雾过滤系统最终形成的环境条件与港珠澳大桥工程量匹配，达到国家标准要求。

  4、项目国内首次对防腐涂料的VOC 指标进行了规定。严格意义的VOC 指标，既包括涂料中的VOC,也包括施工过程中添加的VOC.这就要求必须采用高固体含量的涂料；同时在施工过程中， 必须少添加涂料稀释剂以及清洗用的稀释剂。涂料的VOC 低，固含量高，必然导致涂料的粘度增加，施工难度加大，特别是氟碳面漆规定涂装工艺为2×40μm以往工程中，为了确保1 道涂装厚度为40μm 左右，在采用高压无气喷涂设备施工时，稀料的添加量往往超过8%,而不考虑VOC 的要求。但在港珠澳项目中，这样做已经违背了HSE 的要求，必须采用新工艺来解决这个问题。

  除上述几个创新点，港珠澳大桥管理局也希望防腐施工队伍主动采用一些新技术，来确保质量与HSE 同步，让港珠澳项目成为防腐涂装领域的一座里程碑。

  挑战百年技术极限

  港珠澳大桥的设计寿命打破了国内通常的“百年惯例”，制定了120年的设计标准，这对跨海大桥的基础结构钢管桩的耐久性提出了更高的要求。

  耐久性工作实际上是建桥的前提条件，此前原有的跨海大桥耐久性设计方案已不能满足港珠澳大桥耐久性需求，这为国内外海洋工程防护提出了新的挑战。

  港珠澳大桥的大部分钢管复合桩位于泥下区，其涂层破坏方式主要来源于打桩过程中的机械损伤、泥砂碎石的磨划伤和泥下腐蚀因素的长期侵蚀、降解等。

  港珠澳大桥基础桥墩使用的混凝土是海工混凝土，海工混凝土除强度和拌合物的和易性应满足设计、施工要求外，在抗渗性、抗冻性、抗蚀性、防止钢筋锈蚀和抵抗冰凌撞击方面都有更高的要求。因此，用于海工混凝土的钢筋也要做特殊的防护。把研究防护涂层体系重点瞄准在解决打桩过程中的耐划伤性、耐磨损性和长期服役过程中抗海水渗透性、耐阴极剥离性和长期湿态附着力、耐微生物等方面。

  突破阴极保护难题

  港珠澳大桥的钢管复合桩的阴极保护给耐久性设计提出了很大难题，这是因为其结构、安装方式与以往的大桥钢桩不同。以往跨海大桥的阴极保护重点均为浸在海水中钢管桩的阴极保护，即以保护海水中的钢管桩来计算牺牲阴极使用量和设计阴极保护安装形式。而港珠澳大桥的多数钢管复合桩位于混凝土承台下的海泥中，对于以往大桥钢管桩泥下区的阴极保护，仅认为会消耗部分阴极保护电流而对于这部分的阴极保护效果不做深入探讨。

  针对该腐蚀环境和结构特点，科研人员重点研究了钢管复合桩在贯入不同地质层后阴极保护面临的难题。首先，科研人员摒弃阴极保护传统做法，大胆采用海水中安装保护泥下区的新方法，通过海水中的牺牲阳极发射阴极保护电流通过界面流向海泥中的钢管，以此解决海泥中更换牺牲阳极难度过大的问题。

  在完成初始设计后，还需要用计算来预测设计的合理性。虽然应用计算机对海洋结构采用数值技术设计阴极保护系统得到了迅速发展，但是，阴极保护模型是需要以电解质为均匀介质为假设前提，而实际环境中，钢管桩经过的地质层在理化性能上差异很大。

  科研人员在实践中发现，目前的阴极保护模型并不适合当前港珠澳大桥钢管复合桩的阴极保护设计。于是科研人员采取了巧妙方法，选取极端情况估算保护效果，即计算在土壤电阻率最大和最小两种情况下阴极保护的电位是否能达到保护要求，并将此作为类似工程阴极保护设计的一种手段。

  实践是检验真理的标准，在完成计算验证后，科研人员决定进行模拟试验，验证港珠澳跨海大桥钢管复合桩阴极保护设计的可行性。尽管该试验结果不能完全反映实际阴极保护的状态，也可以为检验阴极保护的设计方式提供依据。

  科研人员科研人员按照1：20的比例，模拟直径2.2米，长度90米的钢管桩，装置中的土壤环境也尽可能地模拟了港珠澳大桥钢管复合桩穿越的地质，即5层结构。结果表明在海水中安装高效牺牲铝阳极能充分保护海泥中的钢管桩，即新型阴极保护方式能满足防护要求。为解决这个难题，科研人员采取了钢管内壁安装保护设施保护探头的方法，将探头伴随着打桩深入近百米的海泥下，实施了原位监测，这是在海洋工程界首次实现的。

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