澳門-僅21平方公里的土地上，生活著40萬(wàn)居民，人口密度最大的地區(qū)之一。
現(xiàn)在建筑師們要完成一件歷史性的創(chuàng)舉，在海上建造一座跨海大橋。將三座城市連接在一起。這座未來(lái)的大橋給香港帶來(lái)更大的發(fā)展空間。珠海能夠借助香港的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，快速成長(zhǎng)。澳門也將獲得更多旅游市場(chǎng)資源。但那只是一個(gè)夢(mèng)想。復(fù)雜的海底結(jié)構(gòu)，惡劣的自然環(huán)境，超長(zhǎng)的跨海距離，要在這片海域上修建跨海大橋是一個(gè)似乎不可能完成的超級(jí)工程。
方明山，橋梁工程師。他前10年只做了一件事，和他的團(tuán)隊(duì)一起建成了另一座世界級(jí)的跨海大橋-杭州灣大橋。這段造橋經(jīng)歷讓他喜愛(ài)上了挑戰(zhàn)橋梁極限的工作。如今他只身來(lái)到珠海，對(duì)于他來(lái)說(shuō)，這座未來(lái)的大橋?qū)⑹橇硪粋€(gè)巨大的挑戰(zhàn)。杭州灣大橋做完之后，方明山說(shuō)：我感覺(jué)這個(gè)意猶未盡，希望在事業(yè)上能夠更新的提高和突破，所以我就申請(qǐng)加盟珠港澳大橋這個(gè)建設(shè)團(tuán)隊(duì)。
要是一座從香港橫跨30多公里的伶仃洋，直接貫通到澳門和珠海的跨海大橋，需要解決很多問(wèn)題。如果完全復(fù)制杭州灣的造橋經(jīng)驗(yàn)，要容易的多，但這里并不是杭州灣。
這里是全球最重要的貿(mào)易航道，每天有4000多膄船只穿行。航道密集，復(fù)雜的海床結(jié)構(gòu)讓施工難度大大增加，每年南海的臺(tái)風(fēng)幾乎都經(jīng)過(guò)這里，在這里修建大橋要做好足夠的心理準(zhǔn)備。其實(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止如此。工程師們還要面對(duì)一個(gè)不可超越的數(shù)字10%。
伶仃洋是一個(gè)典型的弱洋流海域。每年從珠江的夾雜著大量泥沙涌入海洋。大橋的橋墩就像一個(gè)阻擋泥沙的籬笆一樣，
超過(guò)10%阻水率，泥沙就可能被阻擋沉積，從而阻塞航道，讓伶仃洋變成一片沖積平原。為了避免這個(gè)災(zāi)難性的后果所有的問(wèn)題都需要解決。
首先解決的是輪船通航問(wèn)題， 伶仃洋海域靠近香港方向。有一個(gè)重要的深水航道—伶仃洋航道。它是大型運(yùn)輸船只在這片海域通行的唯一通道。這座大橋的修建將關(guān)系到這個(gè)重要航道的生死。
方明山說(shuō)：伶仃洋航道它這個(gè)通航等級(jí)要求非常高，現(xiàn)在是按10萬(wàn)噸級(jí)的，遠(yuǎn)期將按考慮30萬(wàn)噸油輪可以通行，要滿足30萬(wàn)噸巨輪的通行，就必須要修建一座橋面高度超過(guò)80米，
橋塔高度達(dá)到200米的超級(jí)大橋。
方明山說(shuō)：80米相當(dāng)于我們這個(gè)高層建筑大概在26層以上的這樣的高度，我們可以設(shè)想一下，在26層以上的這樣的高度開(kāi)車是什么樣的感覺(jué)。
在26層樓的高度開(kāi)車并不舒適。周圍的香港機(jī)場(chǎng)也不容許有超過(guò)88米的建筑物矗立在它的飛行航線上。
這給設(shè)計(jì)師們出了很大的難題。因?yàn)檫@段深海航道不能夠修建任何超級(jí)大橋。如果找不到解決的辦法只好選擇停工。一個(gè)瘋狂的想法在即將陷入僵局時(shí)提了出來(lái)。這個(gè)想法非常大膽就是放棄在海面以上修建橋梁，而在海面以下修建一座超長(zhǎng)的海底隧道。
2009年，在中國(guó)跨海大橋歷史上最據(jù)想象力的方案被批準(zhǔn)實(shí)施。在這片海域上將要建成一座6.7公里長(zhǎng)的海底隧道和一條22.9公里長(zhǎng)的跨海大橋。
這是目前在中國(guó)修建的最大最長(zhǎng)也是最復(fù)雜的一座跨海大橋。這座大橋建成后，從珠海，澳門抵達(dá)香港的陸路交通時(shí)間將由4小時(shí)縮短到30分鐘。
中國(guó)的工程師們已經(jīng)有了6座大橋的經(jīng)驗(yàn)。但還從來(lái)沒(méi)有在海上修建過(guò)巨大的海底隧道。未來(lái)的大橋建設(shè)是一場(chǎng)是一場(chǎng)史無(wú)前列的挑戰(zhàn)。大橋建設(shè)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行到了施工設(shè)計(jì)的階段，馬上第一個(gè)難題就擺在工程師的面前。橋梁和海底隧道貫通首先就是要找到一座島嶼，把它們連接在一起。但在這里沒(méi)有任何島嶼可以使用。唯一的辦法是修建人工島，
密集的海床勘探工作讓人工島蒙上了陰影。在這片海床上建島是一個(gè)想象不到的巨大的工程。
我們這個(gè)筑島的這個(gè)地方啊，它下面是有一層大概15到20米厚的這樣的淤泥。那么做個(gè)形象的比喻，它就像我們一種水豆腐，就下面有一層水豆腐，
那么如果我們用常規(guī)的拋石斜坡或者是常規(guī)的這種，重力式沉箱的話呢，它坐在這個(gè)豆腐上。只要你把拋石或者是沉箱，一放上去它就會(huì)滑下去，站不穩(wěn)。那么我們的常規(guī)的方法就是把這塊“豆腐”挖掉，或者把這塊豆腐先用排水固結(jié)的方法變成“豆腐干”，然后它才能夠把這個(gè)拋石或者沉箱坐穩(wěn)。超過(guò)800萬(wàn)立方米的淤泥，將要被移走，相當(dāng)于可以堆砌3座146米高的胡夫金字塔。這樣的工程對(duì)海洋將是毀滅性的污染。時(shí)間不等人，建島工程必須按照計(jì)劃在一年內(nèi)完成，工程師們要馬上想出好辦法。
一個(gè)大膽的設(shè)計(jì)方案被提了出來(lái)-圓鋼筒圍島的計(jì)劃。這個(gè)方案非常的巧妙。用一組巨型鋼筒直接固定在海床上，然后在中間填土形成人工島。
他就其本上起到一個(gè)很快地一個(gè)鎖定結(jié)構(gòu)，那么這個(gè)時(shí)候你在里面填泥沙，它都不會(huì)順著這塊“豆腐”滑出去。
這個(gè)計(jì)劃將不會(huì)移走天文數(shù)字般的淤泥，他對(duì)海洋環(huán)境來(lái)說(shuō)，也是最好不過(guò)的選擇。120個(gè)超大的圓鋼筒將形成隧道兩端的圓心島，這在中國(guó)是史無(wú)例的。每個(gè)圓鋼筒的直徑大到22.5米，幾乎和籃球場(chǎng)一樣大，高度55米，相當(dāng)于28層樓的高度，而重量將達(dá)到550噸，相當(dāng)于一架A380'空中客車”
第一個(gè)難題終于解決。但另一個(gè)非常棘手的問(wèn)題又?jǐn)[在設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的面前。那就是該如何在這個(gè)長(zhǎng)達(dá)6.7公里的深海航道區(qū)修建海底隧道？工程師們首先想到的就是采用盾結(jié)構(gòu)技術(shù)。中國(guó)的盾結(jié)構(gòu)技術(shù)已經(jīng)非常成熟。工程師們想到的是在45米下挖掘15米的隧道，但在這里只能放棄這個(gè)成熟的技術(shù)，因?yàn)樗麄儾坏貌灰鎸?duì)10%阻水率的挑戰(zhàn)。如果是采用盾構(gòu)隧道的時(shí)候呢？它由于盾構(gòu)的穩(wěn)定性要求，它會(huì)埋得更深，這個(gè)島就是一公里在珠江口上。這個(gè)迎水面上，這個(gè)島的長(zhǎng)度越長(zhǎng)對(duì)整個(gè)阻水的影響，對(duì)水環(huán)境的影響就越大。在10%阻水率的苛刻要求下一公里是不能接受的長(zhǎng)度，現(xiàn)在唯一的可以采用技術(shù)，就是沉箱隧道技術(shù)了。
這個(gè)技術(shù)是在海床上淺挖出溝槽，將預(yù)制好的隧道沉放在溝槽中，然后進(jìn)行水下對(duì)接。
它直接的結(jié)果就是改變了人工島的長(zhǎng)度。所以從壞境保護(hù)角度來(lái)說(shuō)，那么我們選擇了這樣一個(gè)沉管隧道使得道的長(zhǎng)度降到了625米。每個(gè)人工島接近了400米的長(zhǎng)度。這將大大改善對(duì)海洋環(huán)境的影響。但這個(gè)技術(shù)對(duì)工程難度，將提出巨大的挑戰(zhàn)，沒(méi)有過(guò)的，從來(lái)沒(méi)有過(guò)的。不僅是國(guó)內(nèi)最難的，在世界上也是最難的隧道之一。這是一項(xiàng)世界上最有挑戰(zhàn)的。海底隧道工程，每節(jié)沉管長(zhǎng)達(dá)180米，寬33米高11米。由兩三車道和兩個(gè)工程通道組成。
重量達(dá)到76000噸，相當(dāng)于一艘航空母艦。它們從西人工島到東人工島依次沉入海床下，并在海下進(jìn)行無(wú)人對(duì)接。要依次成型長(zhǎng)180米重達(dá)76000噸的鋼筋混凝土隧道是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。實(shí)際上施工難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出工程師的想象。工程師們想到了好的辦法，把180米的隧道再劃分成8個(gè)小單元。
然后將這些單元在工廠里拼接成一個(gè)整體。模塊化方案終于解決了沉管隧道制造的難題。
人工島將要開(kāi)工，第一步就是制造出那些巨大的圓鋼筒，這對(duì)中國(guó)的工程師來(lái)說(shuō)，還是第一次。
上海-中國(guó)東部最大的沿海城市，中國(guó)最大的國(guó)際金融交流中心，在距離市中心30公里的長(zhǎng)興島上，
這座巨大的鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)基地。中國(guó)最大的鋼結(jié)構(gòu)制造中心。每天吞吐數(shù)以萬(wàn)噸的鋼結(jié)構(gòu)，為來(lái)自全球各地的建筑商打造屬于他們夢(mèng)想中的巨無(wú)霸。珠港澳大橋的圓鋼筒也在這里開(kāi)始制造。
工人們必須夜以繼日地趕工，來(lái)盡快完成建島計(jì)劃。周工程師每天都往返于辦公室和車間，他們的團(tuán)隊(duì)必須在8個(gè)月內(nèi)完成120個(gè)圓鋼筒的制作。但這并不是一件容易的事情。沒(méi)有任何一個(gè)卷板機(jī)和模具能夠一次完成這個(gè)巨大的圓管筒的制作。他們必須想出其他的辦法。圓管筒被分解成72個(gè)板單元，一組組拼裝完成，但分解的數(shù)量越多，拼接的誤差的機(jī)會(huì)就越大。而圓管筒的制作要求誤差不能超過(guò)三厘米，這樣一個(gè)18層鏤高的龐然大物來(lái)說(shuō)，是一個(gè)超級(jí)挑戰(zhàn)。
工程師們想出一個(gè)好辦法。內(nèi)膽，一個(gè)能夠控制圓鋼筒外形的鋼結(jié)構(gòu)支架，在內(nèi)膽的定型下進(jìn)行拼接，誤差終于降到了可以控制的范圍內(nèi)。1290片重達(dá)6噸的鋼板，已經(jīng)陸續(xù)運(yùn)到了施工現(xiàn)場(chǎng)。這些鋼板足以搭建8座埃菲爾鐵塔。
它們將要在8個(gè)月的時(shí)間里，被拼接成120個(gè)巨型圓鋼筒。
距離上海1300公里之外的香港，亞洲的貿(mào)易和金融中心。這里土地稀缺，人口密集。每增長(zhǎng)一個(gè)百分點(diǎn)的價(jià)值，都將會(huì)付出巨大的努力?，F(xiàn)在珠港澳大橋帶來(lái)的30分鐘經(jīng)濟(jì)圈，給香港發(fā)展帶來(lái)巨大的潛力。李先生知道這座大橋?qū)⒔o香港帶來(lái)什么。
10年前的一段經(jīng)歷讓他成為大橋設(shè)計(jì)者中的一員。珠港澳大橋呢?我們其實(shí)從大概10年前已經(jīng)開(kāi)始跟蹤這個(gè)項(xiàng)目。好像一個(gè)機(jī)緣吧。幾年后突然就有著這么一個(gè)機(jī)會(huì)，就跟非常有實(shí)力的一個(gè)單位，一起合作，做完了整條大橋的初步設(shè)計(jì)。
香港主要的對(duì)外貿(mào)易是通過(guò)港口運(yùn)輸。
現(xiàn)在越來(lái)越多的生意機(jī)會(huì)，讓香港人開(kāi)始尋找更加快捷的運(yùn)輸途徑。北部的深圳口岸也成為它和內(nèi)陸連接的主要通道。隨著香港的經(jīng)濟(jì)發(fā)展它需要面向西部來(lái)尋找新的發(fā)展空間。李先生和他的團(tuán)隊(duì)接受了這個(gè)挑戰(zhàn)。他們希望通過(guò)自己的努力去開(kāi)辟一條香港新的發(fā)展通道。在中國(guó)的海域里建造一座6.7公里長(zhǎng)的海底隧道是史無(wú)前例的。它將直接消耗33萬(wàn)噸鋼筋和200萬(wàn)噸混凝土，
這些材料足以建造8座828米高的迪拜塔。
一個(gè)迪拜塔花費(fèi)五年的時(shí)間建造。但是沉管隧道不允許有那么長(zhǎng)的時(shí)間。工程計(jì)劃必須要在一年半的時(shí)間里生產(chǎn)所有的沉管隧道。這個(gè)難題讓工程師們必須要想出新的辦法。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)請(qǐng)來(lái)了世界級(jí)制造模板專家-德國(guó)的工程師。他們是歐雷松德大橋的制造者。
歐雷松德大橋是歐洲最長(zhǎng)的海底隧道記錄。而這個(gè)隧道的建造經(jīng)驗(yàn)讓德國(guó)的工程師成為這個(gè)行業(yè)里經(jīng)驗(yàn)豐富的專家。
德國(guó)建橋?qū)＜艺f(shuō)：我們這次帶來(lái)了比歐雷松德大橋更復(fù)雜的設(shè)計(jì)圖紙。
這基于我們更加精確的設(shè)計(jì)，更重要的是要如何按照設(shè)計(jì)完成制造，否則將無(wú)法組裝這些設(shè)備。一種快速拼接的模板方案能夠幫助工程大大提高效率。
黃葉群工程師說(shuō)： 這是一套非常精密以及自動(dòng)化非常高的設(shè)備。
它可以確保我們的模板在20分鐘之內(nèi)順利就位。
大大縮短生產(chǎn)時(shí)間。提高生產(chǎn)效率。模板系統(tǒng)讓工程效率大大提高，終于可以保證完工了。但購(gòu)買一套模板設(shè)備的價(jià)格，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出工程的預(yù)算。看來(lái)工程師別無(wú)選擇，他們要自己來(lái)完成高難度模板的制作。
中國(guó)的工程師再次接受了這個(gè)挑戰(zhàn)，來(lái)完成世界上精度最高自動(dòng)化模板的制造。
整個(gè)模板用鋼量達(dá)到3000多噸。能夠留給的人們的時(shí)間只有短短的幾個(gè)月。他們必須抓住一切可能完成這項(xiàng)工作。這對(duì)于一個(gè)從未制作過(guò)模板的團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，是很大的挑戰(zhàn)。經(jīng)過(guò)6個(gè)月的時(shí)間，最后一批的鋼模板構(gòu)件已經(jīng)在緊張的裝配當(dāng)中。工人們必須在三天的時(shí)間，完成所有的組裝和測(cè)試工作。
三天以后，這塊模板將會(huì)被在此拆除。分裝到運(yùn)輸船上，運(yùn)到1600公里之外的沉管隧道制造工廠。
1600公里之外的桂山島，3000多名工人正在加緊施工。等待著隧道模板的到來(lái)。他們要在100天的時(shí)間里平地建造起一個(gè)超級(jí)工廠，這座超級(jí)工廠唯一的任務(wù)就是生產(chǎn)33根世界最長(zhǎng)的海底沉管隧道。
這一工程足足占用了10個(gè)足球場(chǎng)的面積。
將要挖去300萬(wàn)立方米的土石，每個(gè)月將能夠生產(chǎn)2根7600噸的沉管隧道。
1900公里之外的海濱城市大連。
一項(xiàng)非常重要的實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行。它將告訴工程師們?cè)撊绾雾樌匕惭b巨大的沉管隧道。實(shí)驗(yàn)將要模擬最惡劣環(huán)境下洋流對(duì)沉管隧道運(yùn)輸和安裝的影響。他們必須得到一組數(shù)據(jù)，來(lái)告訴工程人員采用多大的鋼纜才能安全地牽引重達(dá)7600噸的沉管隧道。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)必須是精確可行的。否則后果不堪設(shè)想。
裴玉國(guó)說(shuō)：我們正在作的是：沉管沉放過(guò)程最危險(xiǎn)的一個(gè)階段?，F(xiàn)在這個(gè)沉管我輕輕推一下他就會(huì)產(chǎn)生很大的運(yùn)動(dòng)。如果這里的實(shí)驗(yàn)不夠精確，一旦現(xiàn)場(chǎng)牽引沉管的鋼纜發(fā)生斷裂，
沉管隧道就有可能在巨大的洋流中傾覆，而沉入海底。那是幾億元的沉管，甚至還有可能發(fā)生人員傷亡。造波機(jī)快開(kāi)始啟動(dòng)模擬的巨浪沖擊沉管模型，半年多的努力終于到了可以出成果的時(shí)候了。
大連的實(shí)驗(yàn)有助于幫助工程人員掌握采用何種方案。才能夠更加安全合理地控制這個(gè)體積龐大的沉管隧道。
澳門-世界上人口最稠密的地區(qū)。
