潜心卧虹踏浪行——港珠澳大桥岛隧项目设计负责人追忆

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潜心卧虹踏浪行——港珠澳大桥岛隧项目设计负责人追忆

2019-2-14 10:21

原作者: 交通运输部来自: 中国路桥网收藏分享邀请

港珠澳大桥岛隧工程的设计团队以强烈的责任感和使命感，本着精益求精、精细精致的创新理念，从人与工程、与自然的整体思维出发，最终交出了无愧于时代也无愧于自己的创世精品。这其中，岛隧项目设计负责人刘晓东功不 ...

港珠澳大桥岛隧工程的设计团队以强烈的责任感和使命感，本着精益求精、精细精致的创新理念，从人与工程、与自然的整体思维出发，最终交出了无愧于时代也无愧于自己的创世精品。这其中，岛隧项目设计负责人刘晓东功不可没。

伶仃洋筑梦珠联璧合

2003年国庆，还在休假的中交公路规划设计院有限公司副总工程师刘晓东接到新的任务，对港珠澳大桥可行性研究列出问题清单，这是他与大桥情缘的起点。

刚完成深圳湾大桥、渴望干大工程的他明白，一个牵动伶仃洋东西两岸、世界瞩目的超级工程终于如约而至，兴奋之情不言而喻。兴奋之余，刘晓东不免有些忐忑。港珠澳大桥工程之大、之复杂、之特殊，非比寻常，可行性研究面对的工作方方面面、千头万绪，桥位、登陆点、口岸查验、融资方式、通行政策等，不一而足，挑战前所未有。

刘晓东与研究团队一起，查找资料、外出踏勘、调研座谈，经过无数次头脑风暴，数不清的夜以继日，半年后，关于大桥5个线位方案的初步研究成果出炉，提交大桥前期工作协调小组。综合各方意见，他们提出散石湾北线、南线和极南线三类共6个桥位方案，展开进一步研究。

2005年4月2日，粤港澳三方政府同意大桥东岸登陆点为大屿山散石湾，西岸澳门登陆点为明珠、珠海登陆点为拱北，优先考虑采用北线散石湾—拱北/明珠桥隧组合方案。此后，他们又补充开展了“三地三检”口岸方案、融资方案的深化研究，历时4年圆满完成了大桥工程可行性研究报告，其开创性工作被交通运输部评审专家誉为“国内最好的工可报告之一”。在刘晓东看来，可研工作取得突破的关键在于，既要尊重勘设原则，又要兼顾各方利益，满足关切，在协调中突出技术的说服力量。

2009年全国两会，政府工作报告宣布港珠澳大桥年内开工。当年3月，中国交通建设股份有限公司联合体（简称中国交建联合体）成功中标港珠澳大桥初步设计，大桥建设进入紧锣密鼓时刻。“设计就像作战先锋，比起施工考虑更多的是运营期的风险。降风险，才能保成功。”刘晓东说。考虑到台风、软厚土、航线船舶、机场航空限高等自然条件特点及海洋、环保要求，他们谋划出总体设计思路，提出桥岛隧推荐方案：在桥跨总体布置上，满足航道要求，减少阻水比；保持隧道合理长度，尽量减少人工岛长度；适当增加桥梁跨径。

在桥梁设计上，三座通航孔桥风格一致，采用外观简洁的独柱塔斜拉桥，对流态影响少。

在隧道设计上，经过对沉管工法及盾构工法深入比选后推荐沉管工法，如此可减少人工岛一半的长度，且受地质不确定影响小。

人工岛均设计为蚝贝主题外形，岛壁结构为斜坡抛石式，最终成为地标式建筑，先期尽快形成沉放首节管节的条件。半年时间，初步设计大功告成，被评价为“达到同类工程国际水平”。

刘晓东是“被迫”成为设计团队总负责人的。2009年10月，经过6年的前期工作，国务院常务会正式批准港珠澳大桥工可研究报告，大桥于当年12月正式开工。中国交建联合体成功中标大桥岛隧项目——东西人工岛、海底沉管隧道，采取设计施工总承包模式建设。

中国交建集团有限公司总工程师、岛隧项目总经理林鸣将这一重担交给刘晓东时，刘晓东没有马上应允。毕竟，从东南大学公路与城市道路工程专业毕业后，他一直与江海上的桥梁设计打交道，积累了丰富的实践经验。而岛隧工程对于他来说，是个完全陌生的领域，心里没底。当时，我国没有深海沉管隧道的先例，世界上仅有的两座海底沉管隧道长度也没超过3公里，而这个项目的沉管隧道长达6.7公里，工程之复杂、艰巨可想而知。

林鸣认准了刘晓东，若是他一口答应下来，那他就不是林鸣心目中的刘晓东了。对这一世纪工程的渴望，对未知领域的好奇与探索，让刘晓东找到了说服自己的方法：道中有术、术中有道，路桥相通、桥隧相通，而且设计团队里国内外咨询设计高手众多，正是取长补短、融会贯通的好舞台。

高精度拼接滴水不漏

“我俩有相似性吧。”说起林鸣，刘晓东笑着说。精益求精、不留瑕疵，勇于创新、敢为人先，让每一步都成为无憾人生之履历。

2010年，林鸣与刘晓东等设计师来到青岛，对初步设计方案中的沉管地基钢减沉桩施工方法，组织开展1∶1典型试验。试验结果让他们惊出一身冷汗——沉降变形，桩帽上的碎石散落，专业术语为“不收拢”，与设计数据相差悬殊。细问之下，才知原来用的是江河上沉管隧道的经验办法，且其中还有未经证的“假设”。对失误零容忍的林鸣决心重新研究，重新设计，组合基床的新方法由此诞生。而深海深槽的技术突破，相当于给沉管隧道在海底铺了一张安稳床。

海底沉管隧道为保证通航需要，33节沉管呈W形，最重的沉管重8万吨，总重264万吨，沉放位置、沉降偏差、对接精度、最终节头止水、岛隧过渡等无不考验着设计人员的能力和水平。珠海营地设计楼里的灯火见证了他们的开拓与进取、拼搏与奋斗。在刚性与柔性之间，设计人员创造性地提出半刚性拼接技术，为沉管隧道安装按下了启动键。

首节安装最是牵动人心，刘晓东在安装现场熬了96个小时，为海底“初吻”保驾护航。每一节都是第一节，同样的挑战，同样的考验，时时刻刻都在发生。安装到第15节时，基床淤泥出现异常，较往常增多，安装停止，开始进行淤泥问题研究。设计团队找到了源头——几海里以外的采砂船，开展了全面系统性研究，并取得重大突破，将淤泥警报由年、天精确到月、时。

做到4000米时，刘晓东的信心倍增，之后，更创下了一年10节的“中国速度”。直到合龙时的“终吻”，工程虽然一波三折，两次返航，却硬是将偏差从16厘米降至2.5毫米，达到毫米级的安装精度。

设计之功，施工之力，珠联璧合，攻下了深海深槽、强回淤、大径流、异常波、曲线段等几大难题，最终创下了“滴水不漏”的深海沉管隧道建设奇迹，一举将我国沉管隧道技术推向世界前列，将世界沉管隧道技术推向新的极致，树立了新的标准。

攻关克难钢圆筒横空出世

与刘晓东的“迟疑”不同，岛隧工程设计团队中另外一位重量级人物——梁桁则是被项目一步一步地“绑架”在了岛隧工程上。

刘晓东告诉记者，当年年仅39岁的中交第四航务工程勘察设计院有限公司（简称中交四航院）副总工程师梁桁率领团队，自主研发了全新的深插圆筒设计计算方法、结构构造和止水构造，成功克服了圆筒振沉关、圆筒稳定关、全岛止水关三大难关，攻克了岛内隧道基坑施工期止水、岛体陆域工后沉降小于30厘米、软土地基下岛壁岸坡稳定、缩短筑岛工期四大技术难题。2011年5月15日，西人工岛第一个大圆筒顺利振沉，梁桁的设计团队提交了一份优秀的设计答卷。

刘晓东说，“快速成岛”理念的横空出世，是港珠澳大桥项目顺利平稳进行的重要基石。当然，为了追求快、准、狠，其中还是遇到了不少困难的。“最头疼的是岛隧过渡段的隧道基础，那段时间是最头疼的，压力很大。”梁桁他们当时没准备，“原来不是我们的工作，不在我们设计范围内。”

隧道基础技术原来是用桩基的，用最常规的方式，后来发现不能满足工期的要求，因为要把桩振到水下。梁桁与同事李建宇等人忙活了3个月，绘制施工图。“要求把沉降控制在10公分以内。把差异沉降控制在公分级以内，梁桁听到这个要求以后简直是睡不着觉。”在做施工图的那段时间，在计算的过程中，梁桁压力很大。

事实证明，隧道基础是中交四航院及其项目负责人梁桁最值得骄傲的浓墨重彩的一笔。

慎思创新踏坦途

2010年，在接到负责港珠澳大桥桂山沉管预制厂的设计任务时，刘晓东、梁桁及其设计团队感到一片茫然：什么叫工厂法预制沉管？而且是工厂法预制长180米、宽38米、高11.4米、重达7.4万吨的世界上体量最大的钢筋混凝土沉管！那时候，他们只是知道厄勒海峡曾经使用过工厂法预制沉管，但那个沉管的断面尺寸要比港珠澳大桥沉管隧道小很多。那时候，他们手上只有一本介绍性的英文参考文献《The Tunnel》，里面只有寥寥不到30页关于预制工厂的介绍。

刘晓东、梁桁深刻意识到，只有在工厂内预制才能最大程度减少环境因素对沉管预制质量的影响，达到120年使用寿命的严苛要求，只有采用工厂法，才能具备全年365天不间断流水生产，赶上紧迫的工期。遍寻文献，四处查访，驻守一线，挑灯夜战，结合牛头岛地质条件和地形，梁桁团队大胆提出深浅坞平行布置、沉管坞内寄存、重力式混凝土和钢扶壁相结合的深坞坞门、三角形自稳式横拉钢结构浅坞坞门等多个获得国家发明及实用新型专利的重大创新设计方案。

刘晓东对梁桁的工作赞赏有加。他认为中交岛隧工程项目总经理部之所以把后续的设计任务全部交给了中交四航院，得益于该院在人力、物力上的巨大投入，中交四航院总工程师卢永昌以及梁桁等人的艰苦努力，以及该团队年轻有为、接受新事物快和勇于突破自我的创新精神。

自然天成更美好

2018年春节前，在一场有关岛隧项目景观设计与工程美学的研讨会上，刘晓东见到了港珠澳大桥的首倡者、香港合和实业有限公司董事会主席胡应湘，他认为港珠澳大桥工程证明了我国的设计、施工能力和精细化管理水平有了极大的提升，建筑水平已跃居到世界一流。

岛隧工程设计团队打破专业、国别之界，攻克了一个又一个难关，在创新之路上留下了闪光的足迹，在奋斗之旅上结下了深厚的情谊。虽有因对初步设计理解的差异等带来的困扰，刘晓东、梁桁依然心存感激，其理念、视角，对人与自然关系的灼见，对他们的开拓思路、整体突围大有益处。与高手过招，不照搬照抄，快速超越，这是他们一直对设计人员反复强调的真经。“创新不是盲目的。”岛隧项目九成以上的初设都被变更过，刘晓东说，创新的大方向不能错，要有总体感觉，再找方法，用技术突破一切藩篱。

经过港珠澳大桥的洗礼，岛隧工程设计团队的工程思维、工程美学也上了一个新的台阶。所有的工程最终要解决的是人与自然的关系问题，心存敬畏自然之心，铸就自然天成之作，在自然面前，永远葆有一颗求知敬畏的心。

（文章来源交通运输部，本文由中国路桥网作者上传并发布，侵权删）

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