以挾山超海之力穿過「繡花針眼」

原標題:以挾山超海之力穿過「繡花針眼」

最終接頭吊裝試驗在進行中。南方日報記者 王榮 攝

揭秘港珠澳大橋 「海底穿針」

23日，港珠澳大橋海底隧道最後12米的接頭抵達施工海域。

24日清晨，接頭由世界最大單臂全旋迴起重船「振華30」進行吊裝試驗。

5月初，最終接頭將正式吊裝沉放，它的對接成功標誌著全長5664米的海底隧道全線合龍，舉世矚目的港珠澳大橋主體工程也將迎來全線合龍。

這個重達6000噸的接頭是什麼樣的？這段12米長的最終接頭的安放到底有多難？南方日報記者為您揭秘。

●南方日報記者 梁涵 袁佩如

高難度

6000噸「大麥克」將海底穿針

3月7日，最終接頭運抵珠海后，開始了為期一個多月的混凝土澆注、舾裝件安裝等施工。「最終接頭體積雖小，卻比普通沉管複雜得多。」港珠澳大橋島隧項目副總工程師、總工辦主任高紀兵說，港珠澳大橋最終接頭是一個巨大的楔形鋼筋混凝土結構，頂板長12米，底板長9.6米，高37.95米，寬11.4米，重達6000噸，是「三明治沉管結構」，國內第一次使用。

「最終接頭將被安裝在海底28米深的E29和E30兩節沉管之間約12米的空間，像個楔子一樣將海底隧道連為一體。」高紀兵介紹。

與沉管安裝的浮運沉放不同，最終接頭安裝採用吊裝沉放。由於最終接頭在水下安裝空間兩側嚴重受限，且三維方向上互相影響，可用的安全距離僅有5厘米左右。

接頭吊裝時，要通過一艘超大能力的吊裝船，將這個重達6000噸的接頭吊起並平移90度到達安裝位置上方。「考慮風力、海流、浮力等多種因素，誤差只允許在1.5厘米以內。」港珠澳大橋島隧項目總工程師林鳴介紹，也就是說，接頭要在安裝位置上方始終以1.5厘米的平面誤差緩慢下沉實現對接，「這在世界交通領域是史無前例的，無異於『海底穿針』」。

高精度

1.2萬噸「大力神」吊出1.5厘米精度

為了達到吊裝要求，工程將30萬噸油輪改造為世界最大單臂全旋迴起重船「振華30」。最終接頭的重量為6000噸，而「振華30」的單臂固定吊裝能力可以達到12000噸，相當於最終接頭重量的兩倍。如果要將被吊物吊起後進行360°旋轉，「振華30」的全旋迴起重能力也能達到7000噸。它的「臂力」相當於能夠同時吊起45架空客A380飛機。

「振華30」如何吊出1.5厘米的精度？首先要做的就是讓起重船在水中穩住，吊裝時幾乎「紋絲不動」。上海振華重工副總經理沈章說，最終接頭吊裝旋轉和入水的過程中，他們需要連續調整壓載水以保持船舶姿態，旋轉和沉放速度要與船舶壓載相匹配。同時，還要通過水下錨纜定位，用10根長2500米、直徑8.4厘米的鋼纜繩將船固定，把最終接頭的運動姿態控制在厘米級的範圍內。

此外，對於連接最終接頭與起重船的專用吊索具，項目部與生產方單是開會就不下8次。據林鳴介紹，按照常規標準，弔帶的長度誤差可以在2%以內，120米長的弔帶長度誤差將達到2米多，但最終接頭的吊裝精度只允許有5厘米的偏差。

最終，港珠澳大橋最終接頭使用的4根專用弔帶，長度約120米，直徑約40厘米，由13萬餘根高強纖維絲組成，長度誤差達到正負5厘米的標準，比常規弔帶精度提高了數十倍。

高風險

臨時止水30天要「滴水不漏」

「止水是隧道的生命線。」高紀兵說，最終接頭楔入水下接頭處后，兩側的頂推系統將止水帶頂出壓縮，以保證接頭臨時止水，而且必須「滴水不漏」。

在最終接頭的兩側，將設置三道臨時止水帶：GINA止水帶、M型止水帶和LIP止水帶。高紀兵介紹，GINA止水帶以往都用作永久止水，靠的是海水本身的壓力，而這一次使用的是千斤頂頂推，這在實踐中是第一次使用；M型止水帶和LIP止水帶則是第一次用在沉管隧道上，毫無經驗可借鑒。而任何一道止水帶出現事故，都可能造成工程失敗。

臨時止水更大的風險還在於千斤頂的保壓。最終接頭的鋼結構內藏了27個千斤頂，它們必須同步將接頭內的小梁頂出，每個點均勻壓縮7厘米，如果低於警戒線4厘米，止水就將失效。

然而，最大的風險在於鋼接頭的焊接。鋼接頭是連接最終接頭與兩側沉管的永久性結構，沉管隧道永久止水靠的是這道鋼板。此前的三道臨時止水都只是為鋼接頭的焊接創造一個安全的干施工環境。高紀兵說，千斤頂保壓的臨時止水環境能夠提供的安全期限只有30天，必須越快越好。

30天，工人們必須與千斤頂搶時間。一旦出現意外，後果不堪設想。在深海的環境下作業，他們還要承受著巨大的心理壓力。高紀兵說，不僅風險高，作業環境也很惡劣。焊接鋼接頭的作業空間只有80厘米左右，四面牆、幾百公斤一塊的鋼板全要靠人工完成，設備無法進入。焊接還會導致空氣混濁，但為了儘快完成，又必須讓儘可能多的工人進入操作。

驚人的數據

●最終接頭是巨大的楔形鋼筋混凝土結構，頂板長12米，底板長9.6米，高37.95米，寬11.4米，重達6000噸

●最終接頭將被安裝在海底28米深的兩節沉管之間約12米的空間，兩側可用的安全距離僅有各5厘米左右

●最終接頭將始終以1.5厘米的平面誤差緩慢下沉實現對接

●30萬噸油輪（遼寧艦排水量約5萬噸）改造為起重船「振華30」，「臂力」相當於能夠同時吊起45架空客A380飛機

●用10根長2500米、直徑8.4厘米的鋼纜繩將起重船固定，保證吊裝時幾乎「紋絲不動」

●連接最終接頭與起重船的專用吊索具是4根專用弔帶，長度約120米，直徑約40厘米，由13萬餘根高強纖維絲組成，長度誤差達到正負5厘米的標準