中國再造奇蹟工程，“建橋禁區”修建世界級橋樑-科工力量

【文/科工力量專欄作者 陳興華】

中國基建的奇蹟仍在繼續。一灣淺淺的海峽，一橋飛架南北，歷史長河的天塹變通途。在被稱為“建橋禁區”的世界三大風口海域之一的平潭海峽，國內首座公鐵兩用大橋蜿蜒於上，宛如長虹。建成後，它將是亞洲最大的跨海峽公鐵兩用大橋。

目前，平潭海峽公鐵兩用大橋的四座航（水）道橋中已有三座完成合攏，最後一座鼓嶼門斜拉橋也將於9月底完成合攏，11月底跨海大橋具備鋪架條件，2020年2月福平鐵路全線鋪通。此後，平潭到福州將會從現在的一個半小時縮短為半小時，且將“一橋帶動兩岸”，推動與台灣地區的融合。

正在建設中的鼓嶼門斜拉橋將於9月合攏 圖/人民網

在行業專家心中，無論是建設標準還是施工難度，平潭海峽公鐵兩用大橋建設條件遠比東海大橋、杭州灣跨海大橋和港珠澳大橋等惡劣，堪稱目前世界上在建的建造難度最大的海峽大橋。但這仍被擁有“硬核”實力，不斷創造奇蹟的中國基建攻破。

通向台灣的關鍵“節點”

習總書記2014年11月1日視察福建平潭時，親自為平潭擘畫“一島兩窗三區”的戰略藍圖。他指出，平潭是“閩台合作的窗口，是國家對外開放的窗口”，“要以建設新興產業區、高端服務區、宜居生活區為目標，致力打造‘台胞第二生活圈’”、“要好好保護旅遊資源，建設國際旅遊島”。

另外，2016年3月5日，國家對外公佈的“十三五規劃”（2016年到2020年）明確提出，要“建設北京至台灣（台北）”的高鐵路線。2015年底，北京至福州的高鐵已通車。此後，正在緊密建設的平潭海峽公鐵兩用大橋成為未來“京台高鐵”的關鍵節點。

通常而言，與平潭有關的橋一般有兩座：平潭海峽跨海大橋和平潭海峽公鐵兩用跨海大橋。平潭海峽大橋起於福清市東瀚鎮小山東，跨越海壇海峽，經北青嶼，終至平潭娘宮，全長4.9公里，跨海大橋長3.5公里。項目總投資11億元，為雙向四車道的公路橋，設計時速80公里，由中交二航局施工，已於2010年11月30日建成試通車。

平潭海峽公鐵兩用大橋於2013年11月動工建設，起於福建省長樂市松下鎮，經人嶼島、長嶼島、小練島、大練島，到蘇澳鎮上平潭島，全長16.34公里，共計228個橋墩。大橋投資金額達到120多億，下層設計為時速200公里的雙線I級鐵路，上層設計為時速100公里的雙向六車道高速公路。由中鐵大橋局承建。

2018年12月28日10時40分，平潭海峽公鐵兩用大橋第一座航道橋——大小練航道橋順利合攏。而在這兩個月前，被稱為“新世界七大奇蹟”之一的港珠澳跨海大橋正式開通，這使得修建台灣海峽大橋等議題再次被兩岸同胞熱議。

圖源：國務院官方

港珠澳大橋總設計師孟凡超曾表示，修建台灣海峽大橋，經濟、技術不是問題，問題在於兩岸關係的走向和解決兩岸關係問題的時機。中國國民黨台北市議員當選人羅志強也在去年底表示，如果當選台灣地區領導人，第一件事就是要興建兩岸海底隧道，連通兩岸高鐵。

兩岸網友對台灣海峽大橋的構建一片叫好。在70年代，台灣詩人叫余光中曾在文中嘆息出名句，“鄉愁是一灣淺淺的海峽，我在這頭，大陸在那頭”。如今，網友們已然期待坐着高鐵到台灣或大陸觀光。

從建橋距離上來看，平潭與台灣新竹港相距僅68海里。中鐵第四勘察設計院集團公司福平鐵路項目總體設計負責人曾向媒體介紹：“平潭島是我國大陸離台灣最近的島嶼，島上開通高鐵，必然是離台灣最近的高鐵，這是形成京台鐵路通道、密切海峽兩岸交流合作的需要。”

圖源：平潭網，下同

平潭是位於福建省東部沿海的一個島縣，與台灣海峽相望。全縣陸地面積392平方公里，海域面積6064平方公里，其中主島海壇，面積為324平方公里，為中國第五大島。改革開放近40年，平潭從昔日籍籍無名的邊陲海島，一躍成為對台融合發展的“橋頭堡”。

在區位建設方面，數年來，黨中央、國務院高度重視平潭開放開發，形成綜合實驗區、自貿試驗區、國際旅遊島優勢疊加的特殊區域，並允許平潭各金融機構試點人民幣與新台幣直接清算。平潭在兩岸交流中位置更加突出。

建設中的世界最長跨海峽公鐵兩用大橋

望着鄰近碼頭的平潭海峽公鐵兩用大橋，在平潭蘇澳擺渡了半輩子康承華感慨道：“從海峽高速客滾輪到有望作為台海通道大陸端起點，這些年平潭的變化讓人想都不敢想。”平潭將發揮“一橋帶動兩岸”的作用，推動內地與台灣地區的經濟、文化、社會交流等融合。

突破難關 頂“風”建橋

平潭海峽公鐵兩用大橋的建設有兩大難，一是天上是終年肆虐的風，二是海底是萬年積累的硬。中國工程院七院士在考察後表示，“平潭海峽公鐵兩用大橋，其獨特的海峽環境，無論地質條件的複雜程度，還是大風、強浪、強湧、急流等海況的惡劣程度，均遠超已建成的東海大橋、杭州灣大橋、青島灣大橋和港珠澳大橋。”

平潭海峽與百慕大、好望角並稱世界三大風口海域。據統計，這裏常年6級風以上天數高達300多天，7級以上大風超過200天，颱風年平均3.8次；一年2.5米以上湧浪天數佔45%，浪高最大可達9.69米。比喻一下，6級風舉傘步難行，7級迎風走不動，8級風吹樹枝斷，9級屋頂飛瓦片；而僅3米高的浪湧就像沸水“開了鍋”。

另外，平潭海峽的岩石被稱之為光板岩。千萬年來的海峽大風帶動海湧淘走了海底的鬆散岩層，剩下的是硬度堪比鋼鐵的光板岩，基礎根本無處安放。另外，它們傾角不一，附近極可能潛伏着大大小小的堅硬孤石，讓工程師們捉摸不定。所以在海底每打一根樁還可能面臨不同的情況。

此後，工程師們對大橋的施工安全進行了評估，總結了96個典型的危險源。從海上運輸，到橋墩的施工，再到斜拉索的張拉，都是“風險極高”。但歷史使命，誰來擔綱？繼港珠澳大橋後，中鐵大橋局和鐵四院監理再度“牽手”合作。“這是中國建橋史上一次新的長征”，大橋局董事長劉自明説。

首先為了克服風浪，在大橋施工之前，施工人員在大橋橋址旁邊先用鋼管樁和桁架修建了一座全長7.5公里的棧橋，以降低施工的難度，提高安全性。棧橋扎40多米深的海底，可以抵禦14級的颱風，這座臨時棧橋建設規模和難度都超過了許多橋樑。

平潭海峽公鐵兩用大橋的棧橋 圖源：網易，下同

不過，即便可以施工，在高風險的海底環境建設困難仍可想而知。承建的中鐵大橋局在剛開始施工階段，就遇到了一個大難題。當第一根鋼管樁樁頭打進堅硬的岩牀1米深左右時，就被擠壓致嚴重變形，第一次嘗試宣告失敗。經過幾個月的不斷測算，工程師研發出國內首創了“深水裸岩區埋植式海上平台”技術。

根據海底巖面地形定製4根長短不一的鋼管樁，工程師和建設者們用打樁船將鋼管樁放到預定位置，快速聯結，形成一個臨時“板凳”。接着，下放預製的圓柱形鋼筋籠，並灌注混凝土，讓鋼管樁“黏”在海底岩石上。以此“小板凳”為起始小平台，再向外擴展為7人足球場大小的施工平台。

海底巖面的鋼管樁

然而，由於海底岩層狀況複雜。面對脾氣倔硬的光板岩以及行蹤詭異的海底孤石，施工隊伍在過程中比得不僅是鑽探技術，還要有強大的耐心。在艱辛及高風險的條件下，他們打入了1865根樁。其中，最費神的一根從鑽進到成樁竟花費了1年6個月。

除此之外，探摸水下情況、水下單元焊接等水下作業受到潮水風浪影響，每次只能進行20分鐘到半個小時；根據規範要求大於6級風現場起重吊裝不能作業，一年中只120天可以有效作業；大橋的在建過程要承受住最高17級風力的考驗等等這些看來似乎不可能完成的任務，也被逐一攻克。

刷新多項建橋史技術

惡劣的天氣使得傳統的在工地安裝桁架的施工方式無法實施，為降低施工安全風險，提高施工工效，工廠化、大型化、整孔架設安裝成為必然的選擇。而其流程是：事先在工廠將整個鋼桁架組裝好，然後再整體運往現場，進行一體化安裝。

吊裝中的鋼桁架

但是，焊接完成後的整孔鋼樑孔桁架重達1350噸，與中國海軍的056型護衞艦重量相當。而且要在大風環境中起吊，需要在本身重量上增加將近一倍的重量才能保證吊裝過程的穩定，也就是説，要吊起3000噸以上的重量在空中完成精準搭建，當時並沒有起重船能完成這項工作。

為此，中鐵大橋局歷時3年、耗資3.4億打造了 “大橋海鷗號”自航雙臂架變幅式起重船，起重能力達3600噸，主鈎起升高度達110米，相當於 39層樓高，該技術是國內首創。2018年1月22日，“大橋海鷗號”起重船將吊重3400噸的鋼桁梁穩穩架設到墩頂，大橋完成了最重鋼桁梁的架設，同時也打破世界橋樑整孔鋼桁樑架設的最重紀錄。

“大橋海鷗號”起重船

除此之外，為解決4.5米超大直徑鑽孔樁鑽孔難題，大橋局還自主研發了世界最先進的KTY5000型液壓動力頭鑽機，將18根平均樁長達62.3米、直徑4.5米的目前世界上直徑最大的嵌巖樁，插入45米海水下的海牀裏，成為激流暗湧下巋然不動的“定海神針”。 4.5米的樁鑽孔直徑面積達16平米，相當於一間卧室。

然而，“定海神針”打造好後，用什麼把她們牢牢抱成團，共同支撐起高達200米的海上擎天柱呢？這又需要打造一件神兵“鎮海乾坤鎖”。該所鎖長達96.8米，寬36.8米，高度16.6米，單套重量3937噸，建成後可抵抗風浪海流力是內河同等規模的20多倍，被大橋人稱之為超級啞鈴。

海上正在下放4.5米超大直徑鋼筋籠，是定海神針的筋骨。

另一方面，要在平潭海峽40多米的海水中，架起寬532米，下可通行萬噸郵輪，上可跑六車道高速的公鐵大橋，沒有“擎天柱”不可以擔當。大橋主塔設計高度200米，相當於70層樓的海拔。其液壓自動升降模架，就相當於四層樓高。而簡支梁設計為長80米、88米兩種規格，高15.1米、寬17.1米，重1060噸以上，架在樑上墩帽如半個籃球場。

據瞭解，在建設過程中，施工方還首次採用鋼桁梁全工廠化整體節段全焊製造技術、首次採用兩節間整體大節段對稱懸臂架設施工工藝、首次採用鋼桁梁整節段全斷面合龍技術，以上施工技術均為國內首創。目前，這座大橋從新結構、新工藝、新方法等方面已申報了12項專利，是一座創新型的大橋。

從海面上看正在建設中的平潭公鐵兩用海峽大橋 圖/人民網

在5000多名工程人員長達六年的共同努力及攻堅下，平潭海峽公鐵兩用大橋的各項難題逐一解決。鋼桁架樑的吊裝工作已進入尾聲，9月底將完成全線合攏。大橋的建設將為今後規劃建設的跨海峽工程積累寶貴經驗，同時，通過海上橋樑施工定額跟蹤測定，將為我國海峽大橋建設提供重要投資依據。

預計明年初，這座“中國最難大橋”就會建成通車，高鐵疾馳過洶湧的海浪，註定是一道亮麗的風景。“半小時生活圈”的形成必然為平潭國際旅遊島的發展形成強大助力。此外，它連接起海島與大陸，連接起東岸與西岸，展現出中國基建的“硬核”實力，同時將推進建設“兩岸同胞合作建設、先行先試、科學發展的共同家園”。

資料來源：人民網福建頻道、平潭網、網易新聞學院、基礎工程

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