港珠澳大桥,原称伶仃洋大桥,港珠澳大桥位于中国广东省珠江口伶仃洋海域,连接香港特别行政区、珠海市和澳门特别行政区。大桥南起香港特别行政区元朗区,经深圳市大鹏湾西部海域,向西北跨越伶仃洋,北至珠海市金湾区,全长55km,其中桥梁和隧道工程长约35.6km。

 

      港珠澳大桥从施工到建成验收历时7年,被英国《卫报》称为“现代世 界七大奇迹”之一,是集桥、岛、隧于一体的超大型跨海通道,设计使用寿命120年。

 

      港珠澳大桥的设想可以追溯到1983年,当时珠江三角洲的经济发展迅速,区域内城市之间的交通需求日益增长。1997年,香港回归中国,为了进一步加强香港、珠海和澳门之间的经济联系和交流,港珠澳大桥的设想逐渐成为现实。2003年,国务院批准了港珠澳大桥的建设;2009年12月15日,大桥正式开工建设;2018年10月24日,港珠澳大桥正式通车。

 

      港珠澳大桥工程总投资约1200亿元。其中,主体工程造价约480亿元,由中央政府支持的资金加粤港澳三地政府投入的资本金共204亿元,另有276亿元则以银团贷款解决。大桥主体采用“政府全额出资本金,资本金以外部分由粤港澳三方共同组建的项目管理机构通过贷款解决”的融资方式,待大桥建成后实行收费还贷。三地口岸及连接线建设则由粤、港、澳三方政府投资完成。

 

      孟凡超率领的团队最早从2004年开始介入可行性研究,历经15年,是参与港珠澳大桥时间最长的设计者之一。大桥初步设计由中交公路规划设计院有限公司完成。设计与施工咨询方面主要由上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司负责,约50个单位负责港珠澳大桥相关的施工、咨询、检测、管理等工作。

 

      港珠澳大桥是国家高速公路网中京港澳高速(G4)及珠三角环线高速(G94)的部分路段,同时作为连接粤港澳三地的跨境大通道,将在大湾区建设中发挥重要作用。港珠澳大桥被视为粤港澳大湾区互连互通的“脊梁”,可有效打通湾区内部交通网络的“任督二脉”,从而促进人流、物流、资金流、技术流等创新要素的高效流动和配置,推动粤港澳大湾区建设成为更具活力的经济区,成为宜居、宜业、宜游的优质生活圈和内地与港澳深度合作的示范区,打造国际高水平湾区和世界级城市群。

 

 

 

1.工程背景 

 

      20世纪80年代初,香港、澳门与内地之间的陆地运输通道虽不断完善,但香港与珠江三角洲西岸地区的交通联系因伶仃洋的阻隔而受到限制。1983年,香港的建筑师胡应湘最早提出了伶仃洋大桥(即港珠澳大桥前身)的想法。90年代末,受亚洲金融危机影响,香港特别行政区政府认为有必要尽快建设连接港珠澳三地的跨海通道,以发挥港澳优势,寻找新的经济增长点。

 

      港珠澳大桥的建设主要是出于对粤港澳大湾区建设的需求,这个区域是中国最富有活力和发展潜力的地区之一,由广东、香港和澳门三个城市组成,拥有超过6700万人口和超过4万亿美元的经济总量。

 

2 .工程价值

 

      1)工程主要成果

 

      港珠澳大桥工程具有规模大、工期短,技术新、经验少,工序多、专业广,要求高、难点多的特点,为全球已建最长跨海大桥,在道路设计、使用年限以及防撞防震、抗洪抗风等方面均有超高标准。在外海造岛、沉管对接、索塔吊装和隧道开挖等重点工程方面,前后实施了300多项课题研究,发表论文逾500篇(科技论文235篇)、出版专著18部、编制标准和指南30项、软件著作权11项;创新项目超过1000个、创建工法40多项,形成63份技术标准、创造600多项专利(获中国国内专利授权53项);先后攻克了人工岛快速成岛、深埋沉管结构设计、隧道复合基础等十余项世界级技术难题,带动20个基地和生产线的建设,形成拥有中国自主知识产权的核心技术,建立了中国跨海通道建设工业化技术体系。

 

      2)工程技术价值

 

      港珠澳大桥的建设过程中涉及众多的创新技术,为我国桥梁建设和隧道建设领域的发展积累了宝贵的经验。首先,大桥采用世界上最先进的沉管隧道技术,成功实现了海底隧道的建设。其次,大桥采用创新的沉管设计,有效地提高了隧道的安全性能。最后,大桥的建设还涉及多项创新技术,如预应力混凝土斜拉桥、钢箱梁悬索桥等,为我国桥梁建设技术的发展积累了宝贵经验。

 

      伶仃洋上航道密集、气象多变、海底环境复杂,施工面临极大挑战。为支撑大桥建设,港珠澳大桥项目被列入“十一五”国家科技支撑计划,切实围绕工程需求开展课题研究。港珠澳大桥的建成是无数科研工作者的结晶,建设过程中产生大量的创新性、先进性的科学技术,许多技术方法都是国际首例、世界之最,例如岸上预制海上拼装。如果当时亲临港珠澳大桥的施工现场,你会发现这里没有机器轰鸣,没有水泥飞溅,施工现场平静而有序。整个工地根本不像一个施工场,更像一个组装场。港珠澳大桥的所有构件,大到隧道沉管、钢桥箱梁,小到逃生门板、污水过滤盖,全部在岸上工厂预制,然后运至海上,像“搭积木”一样拼装在一起。这些巨型“积木”的搭建并没有说起来那么简单。高度达106m、质量超3000t的钢塔在海上“空中转体90°”,再以高精度安装,国内外建桥史上前所未有;单节标准隧道沉管管节近8万t,相当于一艘航空母舰,在海底环境对接安放,难度堪比航天器交会对接。

 

      相比桥梁工程,我国在沉管隧道建设方面的技术储备和实践经验相对不足,而在水下近50m建设深埋沉管隧道,在国际上也被视为“技术禁区”。沉管隧道建设的技术研究成为科研攻关的重中之重。通过相关课题研究,港珠澳大桥建设的研究者揭示了深埋沉管结构体系受力及变形机理,创新提出“半刚性”沉管新结构,能够确保深埋沉管隧道工程得以成功实施并做到不漏水,形成了具有自主知识产权的外海沉管安装成套技术,全面解决了外海浮运、沉放、测控定位、对接等难题,创造了一年安装十节沉管的“中国速度”。此外,每个参与工程实施建设的企业,也都通过技术革新和创新不断地为工程的实施建设输送稳定又先进的材料和技术支撑,例如沉管预制工厂通过开发混凝土全断面浇筑及控裂、8万t沉管顶推等成套技术,创造了100万m³混凝土浇筑不开裂的纪录;钢箱梁预制工厂引进焊接机器人,通过自动化控制,成倍提升焊接效率的同时有效保证焊接质量。

 

      3)工程管理创新

 

      港珠澳大桥是“一国两制”背景下的一项重大跨境基础设施工程,是由中央政府领导、三地政府在工程建设方面深度合作的重大典范。其工程决策问题涉及面之广、决策过程之曲折、决策难度之大,在国内外都十分罕见。粤港澳三地在工程建设领域所涉及的社会文化、法律法规、技术标准、程序等方面存在着差异;另外,港澳两地拥有充分的自治权,中央政府无法对其直接干预和命令。三地政府则倾向于从各自社会经济利益出发,进行工程方案、融资方式、管理模式等选择,使协调难度剧增。“一国两制”下,港珠澳大桥项目面临着“三法系”的深刻影响。港珠澳大桥投资各方财产权益保障、工程管理法规程序等存在依据法系不同的现实考验。此外,港珠澳三地在工程设计的具体计算方法、实验方法、技术参数等方面存在显著差异。

 

      通过回顾港珠澳大桥项目协调决策的实践历程可以总结出:“中央政府适当 承担协调职责,三地充分沟通”“适用属地法律”“协商一致”“按决策事项基本 属性,建立多层次协调决策架构”已经成为港珠澳大桥项目协调决策体系设计与优化的重要原则,保障了大桥项目的顺利进展。由此,“依法”“分类”“民主”“自治”构成协调决策体系的灵魂,在此基础上非常有效地降解了“跨境”“重大”工程决策的复杂性,提高了决策系统应对系统不确定性和动态环境变化的柔性,值得在重大跨境工程中推广。

 

4)工程社会价值

 

    (1)交通价值。

 

      港珠澳大桥的建成对区域内的交通发展具有重大意义。首先,大桥的建成有效地缩短了香港、珠海和澳门之间的距离,使得原本需要3h以上的航程缩短到30min,极大地提高了区域内的交通效率。其次,大桥的建成对珠江三角洲的一体化发展具有重要作用,有助于进一步推动广东、香港、澳门大湾区的经济发展。最后,大桥的建成还将有助于推动珠江三角洲地区的旅游业发展,吸引更多的游客到访。

 

    (2)经济价值。

 

      港珠澳大桥的建成对区域经济的发展具有重大意义。首先,大桥的建成将有助于推动珠江三角洲地区的经济一体化,提高区域内的经济活力。其次,大桥的建成将有助于推动珠江三角洲地区的产业升级,促进产业结构的优化。最后,大桥的建成还将有助于吸引外资,促进对外经济合作。

 

      港珠澳大桥所连通的粤港澳大湾区中的两个特别行政区(澳门、香港)与广东九市,整体融合后将会形成一个规模庞大的超级大城市,港珠澳大桥对于大湾区而言,可以说是其支柱,广东经济发展,需要新的结构转型。大湾区各地在人才与产业上的潜在互补性,需要通过更高效的物流与沟通才能激发出来。城市之间的联动,需要更密切、更高效、更快速,最好就像城市内部的区与区之间的关系一样迅捷畅通。未来包括香港、澳门两个特别行政区和广东省的广州、深圳、珠海、佛山、中山、东莞、肇庆、江门、惠州九市将组成一个整体的大湾区城市群。整体发展的协同效应,就会越来越像在一个城市内部那样高效协调,资源互补,功能强大。而港珠澳大桥成为此项经济发展规划的重要“桥梁”。

 

    (3)社会价值。

 

      港珠澳大桥总共拥有四个人工岛,每个人工岛都集交通、管理、服务、救援及观光于一身。人工岛填海后经过地基处理加固,能防御珠江口300年一遇的洪潮。此外,人工岛上还设有两座大型停车场,可提供逾5500个车位给区外车辆使用。香港国际机场东面的人工岛还有一个功能,即港珠澳大桥的出入境管理站。管理站将与深港两地的机场共享,每日可以为多达17万名人次办理出入境手续。旅客可进入珠海口岸旅检大楼三楼,前往港珠澳出境检验厅,在完成查验后到一楼出境大厅,即可乘坐交通工具前往香港或者澳门。

 

      广东、香港、澳门都属于粤语区,地缘相近、文缘相连、商缘相通,历来都交流沟通繁多。但在100年前,这种亲密的血缘关系遭到毁灭性破坏,给各地区之间的人们带来不小的隔阂。通过大桥的建成,可以更快推动各地之间相互理解、沟通。可以说,这座桥不仅是交通枢纽,更是民心相系的要道,也是全球华人对祖国认同的一个典型标志工程,社会效益明显。

 

    (4)文化价值。

 

      港珠澳大桥的建成对弘扬中华民族的民族精神具有重要意义。首先,大桥的建设过程中充分体现了中国人民的勇敢、智慧和团结精神。其次,大桥的建设过程中展现了中国工程建设者的敬业精神和技术创新精神。最后,大桥的建设过程中还充分体现了中华民族的自强不息、追求卓越的精神风貌。

 

 

3 .工程启示

 

      1)成功关键因素

 

      港珠澳大桥建设难度极大,项目启动之初,就让世界各国的桥梁专家望而生畏。在经历了技术空白、资金紧缺、外国合作方漫天要价的重重困难后,港珠澳大桥的建设者依靠自主创新,完成了这项史无前例的世纪工程!为了打造一个超级精品工程,工程师刻苦钻研,大桥在建设过程中,新材料、新工艺、新设备、新技术层出不穷,仅专利授权就达400项之多,在多个领域填补了空白,造出了世界上最难、最长、最深的海底公路沉管隧道。港珠澳大桥的设计者一直把工程质量作为项目的核心之一。港珠澳大桥主体桥梁作为世界上最大的钢结构桥梁,仅主梁钢板用量就达到了42万t,相当于10座鸟巢或者60座埃菲尔铁塔的重量。港珠澳大桥地处海面,因此长期处在高温、高湿和高盐的环境中,如何做好防水、防锈和防腐显得尤为重要。根据设计要求,大桥沥青混凝土路面使用寿命要达到15年,是普通高速公路路面使用寿命的3倍。要想铺设桥面的沥青混凝土特别坚固密实,石料的精度等起到了决定性作用。石料越细分就越能发挥沥青的功能,沥青混凝土越密实,桥面也就越坚固耐久。据了解,港珠澳大桥石料加工粒度就达到了75μm,相当于平日大家吃的面粉。此外,为确保沉管隧道火灾情况下的人员安全,他们经过一年多选址,在福建漳州专门修建了150m长的足尺沉管隧道实验平台,利用三年时间对大巴、中巴、小汽车,多次进行燃烧实验。在世界上首次获取了火灾中隧道内的温度、烟雾流速、厚度等第一手数据,形成了港珠澳大桥沉管隧道防灾减灾的成套关键技术。

 

      大桥在设计理念、建造技术、施工组织、管理模式等方面进行一系列创新,开创了“从无到有”“从有到精”的新局面,标志着我国隧岛桥设计施工管理水平走在了世界前列,诸多创新成果为中国桥梁行业带来了重要启示。

 

     2)工程哲学启示

 

    (1)技术创新的重要性。

 

      港珠澳大桥的建设过程中涉及众多的创新技术,这些技术的成功应用为我国桥梁建设和隧道建设领域的发展积累了宝贵的经验。这充分说明在工程建设中,技术创新具有重要的意义。只有不断进行技术创新,才能提高工程建设的质量和效率,为我国工程建设的发展创造更多的可能性。

 

    (2)国际合作的重要性。

 

      港珠澳大桥的建设过程中,充分体现了国际合作的重要性。在大桥的建设过程中,我国与多个国家的企业和专家进行了广泛的合作,共同攻克了一个又一个技术难题。这充分说明了在工程建设中,国际合作具有重要的意义。只有加强国际合作,才能更好地推动我国工程建设的发展,提高我国工程建设的国际竞争力。

 

     (3)绿色发展的重要性。

 

      港珠澳大桥的建设过程中,充分体现了绿色发展的理念。在大桥的建设过程中,采取了一系列的环保措施,有效地降低了工程对环境的影响。这充分说明了在工程建设中,绿色发展具有重要的意义。只有坚持绿色发展,才能实现工程建设与环境保护的和谐发展,为我国工程建设的可持续发展创造有利条件。

 

     (4)人才培养的重要性。

 

      港珠澳大桥的建设过程中,培养了一大批工程技术人才。这些人才在大桥的建设过程中发挥了重要作用,为我国桥梁建设和隧道建设领域的发展做出了重要贡献。这充分说明了在工程建设中,人才培养具有重要的意义。只有加强人才培养,才能为我国工程建设的发展提供有力的人才支持。

 

      总之,港珠澳大桥工程的建设是一项具有重大意义的工程。它不仅对区域内的交通、经济发展具有重要价值,还为我国桥梁建设和隧道建设领域的发展积累了宝贵的经验。从港珠澳大桥工程中,我们可以深刻认识到技术创新、国际合作、绿色发展和人才培养在工程建设中的重要意义,为我国工程建设的发展提供有力的启示。

 

      3)未来发展指导

 

      港珠澳大桥有诸多技术创新,但它的最大意义是一种启示:它深刻画出了大湾区引领中国改革开放的历史轨迹。它首次实现了珠海、澳门与香港的陆路连接,极大地缩短了三地间的距离。这对提升珠江三角洲地区的综合竞争力,保持港澳的长期繁荣稳定,打造粤港澳大湾区具有重要战略意义。

 

      港珠澳大桥突破种种困难,解决航道问题,解决机场限航高度问题,解决淤泥冲刷问题,解决沉管问题,最终建设成功,给我国跨海交通建设奠定了基石,也可以给台湾海峡的相通提供参考。港珠澳大桥的建成预示了我国修建跨海大桥的技术是不容置疑的。考虑到台风、海峡水深等因素,港珠澳大桥的桥梁与隧道的组合就是一个很好的例子,人工岛也是很好的节点,这些都是连接台湾海峡的好办法。台湾海峡一旦连通,跨越台湾海峡的陆路交通将在约4h的海运交通基础上大为缩短。中国大陆和台湾的经济与文化的交流会更加密切。

中国近现代超级工程-港珠澳大桥