又一自研打破西方垄断,荷兰人坐不住了:错估了国人的骨气
今天的港珠澳大桥巍峨壮丽,然而鲜为人知的是,建造时有一项无法国产的技术,荷兰上来就问我们要1.3亿欧元,合计15亿人民币,它便是海底沉管隧道技术。
愤怒的国人果断拒绝,经过多年努力,中国国产海底沉管,终于打破了外国垄断,中国工程师是如何做到的?其中又经历了哪些困难?
01.
2007年,中国港珠澳大桥设计建造进入关键阶段,却仍然有一个问题无法解决:海底隧道如何铺设。
负责桥梁施工的设计师林鸣决定出海考察,很快荷兰一家工程公司进入林鸣视线,然而该公司的报价却让林鸣傻眼。
仅开口费就要1.3亿欧,还不包括后续服务费。如果海底隧道全部交给荷兰人来做,保守估计要20至30亿人民币。
很显然,荷兰人这是把中国当待宰的肥羊,但是荷兰吃定了中国会买,因为成熟的海底沉管隧道技术,全世界只有荷兰一家。
但是荷兰人错估了中国人的骨气。过去我们能在重重封锁下能造出两弹一星,海底沉管隧道,难道比国之重器还要难?林鸣在和总部商定之后,毅然决定不买了,我们自己造!
02.
海底隧道,确切的说叫海底沉管隧道,是世界上设计难度最大的工程项目之一。
而港珠澳大桥设计的海底隧道总长5.6公里,其规模又在全世界空前绝后。根据林鸣设计师的规划,港珠澳大桥沉管隧道建设将分为四个步骤。
第一,规划好线路后,首先清理海底淤泥,由工程师们通过施打挤密砂桩的方式,对含水量50%到60%的淤泥进行排水加固,并夯实地基为铺设隧道做准备。
第二,以误差不超过50厘米的精度,对地基进行基槽挖掘,接着在地基上铺设一条碎石基床,要求平整度在4厘米以内。
第三,将事先准备好的33节一模一样,总质量高达3000吨的海底沉管放入指定位置,且管道连接处拼接误差不能超过5厘米,这个要求犹如海底穿针。
可如果稍有偏差,轻则桥梁漏水报废,重则危及车辆人员生命。
第四,也是最困难的一步。33节沉管因为从两个方向同时开工,最终合拢处相距10米,必须设计特定的楔子连接。
然而因为拼接处误差不能超过5厘米,如何将一座经过特殊设计的数十吨楔子精巧地卡在合拢位置,并保证两端严丝合缝,成了摆在设计负责人刘晓东面前的难题。
根据刘晓东的方案,他把最终接头楔子的底部长度设计为9.6米,为什么不是前面说的10米?因为特殊设计的楔子中还藏有一个秘密装置:千斤顶活塞。
当楔子下沉到指定位置后,活塞启动,将藏在夹缝中的预制钢筋混凝土推出,恰好弥补了剩下的0.4米缝隙,这便是刘晓东独创的“小缝再机动”原理。
实践证明,刘晓东的设计非常成功,楔子对接的两侧管道,误差分别仅有2.5毫米和0.8毫米。与误差5厘米的工程质量要求相比,堪称天衣无缝。
03.
2018年,中国港珠澳大桥实现通车,荷兰的同行震惊了,他们怎么也想不通,中国人是如何在短时间内实现海底沉管隧道技术突破的。
当总工程师林鸣再一次前往那家傲慢的荷兰公司时,他居然受到了非常高规格的待遇:该公司为林鸣升起了一面五星红旗,这是自1881年公司成立以来,第二次为来宾升起国旗。(消息来源:央视)
对了,荷兰同行向林鸣还悄悄打听过一个消息,按照他们(荷兰人)的技术,海底沉管合拢至少要花费10个月时间,但是中国人竟然只花了一天,究竟怎么做到的?
林鸣笑了笑,因为中国有秘密武器。
振华30浮吊船,是世界上最大的单臂浮吊船,能同时吊起50架空客飞机,轻而易举吊起沉管,配合上先进的数控系统,过去要耗费大量人力物力计算的工程,现在不费吹灰之力。
事实上,中国海底沉管隧道技术开创的辉煌还在继续。
2016年,连接深圳和中山市的深中隧道开建,这一回海底隧道总长达6.7公里,比港珠澳大桥长1.1公里,还采用超宽沉管设计,为双向八车道,比港珠澳又多了多辆车道。
2020年,大连湾海底隧道开工,其施工条件之复杂又远超港珠澳:地处高纬度寒冷区,地质环境变化多样,全部18座管道13座落在岩基上,5座落在黏土中。
他们的成功,标志着我国海底沉管隧道技术正式走向成熟,我国尖端产业名片上,又多了浓墨重彩的一笔。
煌煌十五载,中国海底沉管隧道技术从无到有,从生疏到成熟,从受人嘲笑到令人尊敬,某种程度上,离不开中国拥有全世界最完整的工业体系,以及日益强盛的国家综合国力。
它是中国产业升级的一个缩影,更代表着中国人百折不挠,勇攀高峰的壮志雄心。
作者:金陵风语