今天上午，創多項世界第一的港珠澳大橋正式通車。這一時刻，同濟大學校園傳來陣陣歡呼聲。在大橋建設的過程中，同濟十餘支科研團隊參與其中，“啃”下了最難的東西人工島及隧道建設中的許多技術瓶頸。築島、抗震測試、抗風實驗、拱北隧道開挖……一路走來，凝聚了當代同濟人的心血。
關鍵的“最後12米”，是大橋建設中的一個感人故事，也是一個關於同濟科學家們的故事。
來源／視覺中國(下同）
“安裝勝利完成！”去年5月2日晚10時33分，中交集團總裁陳奮健宣佈。隨即，鞭炮聲“噼裡啪啦”響起。
港珠澳大橋海底隧道全長5664米，是目前世界上綜合難度最大的交通隧道工程之一。海底隧道由33節巨型沉管連接而成，沉管之間使用“接頭”組裝。此前，港珠澳大橋已完成全部33節沉管的沉放。安裝最終的12米接頭，是港珠澳大橋主體工程全線合龍的最後環節。
“最終接頭體積雖小，卻比普通沉管複雜得多，難度最大、風險最大。”自始至終參與港珠澳大橋隧道審核諮詢任務的同濟土木學院徐偉教授介紹，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，寬37.95米，高11.4米，重達6000噸，其“三明治沉管結構”是國內第一次使用。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釐米左右。考慮風力、海流、浮力等多種因素，實際誤差只允許在1.5釐米以內。“困難之大，前所未有。”徐偉說。
為此，去年4月，工程指揮部邀請包括同濟孫鈞院士、徐偉教授，校友葉可明院士在內的近百位專家赴中山參加“港珠澳大橋島隧工程沉管隧道最終接頭安裝合龍施工方案專家諮詢（評審）會”，為最後12米沉管“望聞問切”。
此前的3年時間內，共有11個課題的負責人分別在江蘇、上海、浙江、廣東等地開展攻關試驗、研究，如安裝風險課題組就提出槽床基礎沉降不均勻、複雜海流、自重巨大、精度要求高、頂推止水、水下焊接等9大風險，並一一開出“藥方”。
在全部課題的彙報後，92歲的孫鈞院士第一個發言。他說，自己已經在這家賓館住了四回了，為的都是沉管隧道。12米連接沉管的安裝需要水文窗口（4月至5月只有兩個，5月後伶仃洋就不適宜安裝作業了），需要海面風平浪靜，需要晴空萬里（能見度1000米以上），所以天氣的短期預報、實時預報都要跟上，“我想到的，你們都想到了；改進措施都跟上了，紙上、實戰演練做得好。”孫院士說，“今天中午，自己仔細想想，儘管大家做得慎之又慎，但以下風險還請同志們認真考慮：沉管最終接頭下的基床土力學分析應該更深入研究，最終接頭就位著床過程中的側向水流力作用影響要受控，早期的結構沉降分析要準確。這些關鍵問題大家一定要研究透、把握好，用正確的結果來指導最終接頭的安裝施工。”
同濟校友葉可明院士也是耄耋之年，他同樣從沉放窗口、沉放誤差、沉放預估量等方面提出了意見。他說：“三家單位要梳理前期的測試成果，用準確的數據來指導施工。一定要保證兩邊都不碰，萬無一失；還有，29/30節沉管的沉降不一樣，一定要預估到位，得有實驗保證，唯有這樣才能讓焊接與沉降匹配。”
徐偉介紹，2017年5月2日早上7時20分許，“成熟穩重”的“振華30”吊著重達6000噸的接頭，在施工海域完成90度旋轉後，緩慢下沉，中午12時，最終接頭成功著床。“整個過程克服海流、波浪的影響，平面誤差始終保持在1.5釐米，最終實現了史無前例的海底穿針。”徐偉說，從堪稱完美的過程來看，工程人員很好地消化了專家們的意見，並將之化成了完美的施工方案。“最後的12米”完成後，港珠澳大橋便實現全線合龍。
新民晚報記者 張炯強
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