致敬英雄!中国交建港珠澳大桥建设功臣名录(七)
2018年10月23日,港珠澳大桥开通仪式在广东珠海举行。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席仪式并宣布大桥正式开通。截至2019年3月20日,港珠澳大桥珠海公路口岸累计验放出入境旅客超过634万人次,验放车辆超过18万辆次。这座超级大桥已然成为许多旅客往来港澳的首选。
在世纪工程光环的背后,有着中国交建上万名建设者十五年如一日的创新、拼搏与付出。从2003年大桥初步设计,到2018年建成通车,中交建设者们凭专业精神干事业,用辛勤汗水赢荣誉,或埋头伏案精巧设计,或勇探深海穿针绣花,或外海飘摇引桥筑岛,或孤居荒岛凝心筑管,或沉管通隧滴水不漏。在中国奇迹、中国品质、中国速度的背后,有着许许多多鲜为人知的感人故事。
为了响应交通运输部、国务院国资委、中华全国总工会关于向港珠澳大桥建设者学习的号召,进一步宣传好建桥英雄们的先进事迹,我们将在《致敬英雄!中国交建港珠澳大桥建设功臣名录》系列报道中,逐一揭开中交港珠澳大桥建设梦之队的神秘面纱,将默默付出的中交英雄故事镌刻在大桥丰碑上。
卢永昌:港珠澳大桥岛隧工程的设计大咖
2010年,卢永昌参与到港珠澳大桥岛隧项目的投标组工作,成为中交港珠澳大桥工程最初的参与者之一。项目中标后,他担任岛隧项目设计总工程师,在林鸣总工的总体策划及提出构想后,主持完成了预制厂、人工岛、隧道基础、岛上建筑、营地、临时航道等建设子项的技术研究及设计工作,同时参与了半刚性沉管和最终接头的研发工作,参与了部分沉管的安装、隧道基础的监控等工作。
主持沉管预制厂建设的技术攻关和设计工作
港珠澳大桥岛隧工程是继厄肋海峡沉管隧道之后,世界上第二例采用工厂法进行沉管预制的工程,可供借鉴的经验极少,同时,港珠澳沉管尺度远大于厄肋海峡沉管,波浪、台风条件更加恶劣,这使得预制厂在建造、沉管制作、存放以及浮运出坞等各环节上面临的困难更加严峻。在林鸣总工提出总体方案构想后,卢永昌带领设计项目组攻坚克难,充分利用了桂山岛的地形条件,采用了深浅坞并列布置的平面方案,在深坞内可存放4节沉管,确保了沉管安全渡过台风季节,保证了沉管预制厂连续预制和现场安装的机动性。
他提出的钢筋混凝土沉箱与弧形钢板组合的深坞门和大跨度三角轻型浅坞门等新型结构型式,合理利用地形条件和自然岩体做拦水坝,大幅度降低了工程费用,首次完成孤岛高风压下大跨度空间开敞式厂房的设计,保障了工厂法预制沉管工法的实施。
主持人工岛技术攻关和设计工作
在林鸣总工提出大圆筒筑岛方案的构想后,卢永昌细化提出了钢圆筒与斜坡式的组合结构方案,永久结构仍采用初步设计的斜坡式方案,钢圆筒作为临时岛壁结构和隧道施工支护结构。
港珠澳大桥岛隧工程采用的大圆筒结构,是世界上插入深度最深的圆筒,插入深厚软土层,国际上没有先例。钢圆筒方案能否成立,稳定性计算和施工能否插到设计深度是两个最关键难题。他带领设计团队开展技术攻坚,攻克了深插式钢圆筒结构稳定性设计计算理论的难题,提出了22m直径的钢圆筒设计方案,最大高度达到50m以上;同步联合美国APE公司,开展振动下沉技术可行性分析和设备研发工作,初步认为采用6台(实际施工采用8台)APE振动锤联动可以振沉设计的钢圆筒,经过专家咨询和评估,设计方案获得了专家的认可。
随后,他进一步开展大直径钢圆筒结构加固、连接结构设计、止水设计、施工期冲刷等一系列技术难题研究,并一一克服;创新提出了采用T型型钢作为竖肋的加固方案,相比日本采用钢板加固,大幅度提高了结构的刚度,确保了钢圆筒的下沉时结构的稳定;提出了利用深插钢圆筒岛壁优良的止水条件,在岛内采用深插塑料排水板深井降水大超载比预压的地基处理方案,大幅度改善了岛内的地基条件,为实现隧道基础采用复合地基奠定了条件。
主持隧道基础、参与岛上房建技术攻关
隧道基础是沉管隧道建设的关键,也是沉管隧道建设最重要、最难的一环。国际上已经建成的沉管隧道,或多或少出现漏水现象,主要原因在于隧道基础出现差异沉降。基础的初步设计方案为,岛上段采用灌注桩基础、过渡段采用钢管减沉桩基础、中间段采用天然地基。在施工图阶段,试验验证过程中,林鸣总工发现过渡段钢管减沉桩基础存在巨大风险和质量隐患,可能会成为本工程成功实施的拦路虎,于是提出了复合地基的设想。卢永昌带领设计团队开展复合地基、沉管隧道地基沉降机理进行研究攻关,取得成功。组合复合地基方案最大限度减少了差异沉降,确保了沉管隧道纵向地基沉降协调和平顺过渡,为成功建设世界上第一条不漏水沉管隧道提供了技术保障。
东西人工岛岛上建筑是沉管隧道120年运行的重要保障,同时也是岛隧工程点睛之作。工程地处孤岛,高温、高湿、高风压环境,集合工程隧道运营、救援、旅游开发等10多项功能。在林鸣总工提出建设地标性清水混凝土建筑群后,卢永昌参与建筑设计团队的工作,开展了大量的调研和讨论,方案比较、深化细化设计,逐一落实中国最大外海清水混凝土建筑群的构想。同时,由于初步设计设计深度不足,概算漏缺项较多,造成费用严重超支,他带领预算编制和设计组开展大量分析、比较工作,得到业主和政府有关部门的认可,确保了建筑设计方案得到落实。
港珠澳大桥岛隧工程,是我国建设的第一条外海沉管隧道工程,缺乏相关概预算定额,导致批准的工程概算费用严重不足,调概和施工图预算编制工作成为能否确保工程建设和各参建方的利益的重中之重。在林鸣总工总体策划下,卢永昌参与了除沉管预制部分外其余项目的施工图预算编制和调概工作,预算、概算编制成果的审查工作等工作。
在长达7年的岛隧工程建设中,作为项目的设计总工程师,卢永昌认真履行了本职工作,很好的完成了设计、研发等任务,为世界瞩目的世纪工程的建设做出了重大贡献。
梁桁:始终以榜样精神带领团队
2009年,梁桁带领设计团队进驻珠海,开展港珠澳大桥珠澳口岸人工岛填海工程的初步设计和施工图设计工作。面对时间紧,要求高的多种困难,通过精心组织,梁桁的设计团队按时高效优质的完成了全部设计任务,并积极配合业主完成了施工招标工作,为保障港珠澳大桥工程在2009年底开工这一关键节点做出了重要贡献。
2010年2月,梁桁代表四航院赴北京参与中国交建港珠澳大桥岛隧工程的投标工作,除了出色的完成插入式大圆筒快速成岛以及沉管预制工厂建设的优化替代方案外,还全程参与了技术标书的编制工作,为中国交建中标岛隧工程做出了积极的贡献。
2010年10月25日,由梁桁牵头,组织各设计所的精兵强将组成的中交四航院港珠澳大桥岛隧工程设计项目部进驻珠海,正式开展港珠澳大桥岛隧工程的施工图现场设计和技术服务支持等工作。
面对着设计任务重、设计管理程序严、技术难度大、功能标准要求高、设计进度紧等诸多困难,梁桁殚精竭力、任劳任怨、始终以战斗在第一线的榜样精神带领着整个团队。设计组通过积极创新、认真细致和辛勤的劳动先后完成了多达90余册的设计图纸,并与现场积极互动,密切配合,确保了施工总营地按时开营,东、西人工岛快速成岛,桂山沉管预制厂顺利生产以及沉管隧道基础有效控沉,设计工作方案均顺利通过了评审,设计工作屡次获得联合体总经理部及下属各工区、国际设计咨询公司、监理单位、大桥管理局、省交通厅和交通部的高度评价。
为了解决外海施工条件恶劣、厚软土地基、水上交通繁忙、白海豚保护区高环保要求、工期紧迫等一系列筑岛困难,梁桁带领其设计团队通过认真研究、精密计算,创新性的提出了采用插入式大直径钢圆筒的快速筑岛方案,直径22m,高40~50m,重达550t的大直径插入式钢圆筒筑岛方案不仅是国内首创也是世界之最。项目团队在梁桁的带领下,迎难而上,方案设计、初步设计、施工图总体设计、施工图设计一路走来,关键技术问题一一解决,顺利通过了圆筒振沉、圆筒稳定、全岛止水等三大难关。
2011年5月15日,西岛第一个大圆筒顺利振沉,设计团队提交了一份优秀的设计答卷。然而,随着工程的进展,东人工岛的圆筒振沉面临着越来越复杂的地质情况。梁桁带领设计代表不辞辛苦,起早摸黑,积极主动的前往施工现场指导和帮助圆筒振沉,快速有效的现场解决振沉中出现的问题,顺利的保障了东人工岛圆筒的振沉施工。从2011年5月15日到2011年12月底,东、西人工共计120个圆筒和240片副格全部振沉完毕,创造了中国海工工程建设史上的“当年动工,当年成岛”的伟大创举。
由于港珠澳大桥岛隧工程采用深埋式沉管隧道方案,是世界上技术难度最大的工程之一,对基础的不均匀沉降控制和纵向刚度协调提出了极高的要求。在多方的技术支持和帮助下,梁桁带领他的设计团队经精心分析,细致研究和反复论证,提出了隧道沉管基础采用复合地基的设计优化方案。面对挤密砂桩的新技术和新工艺,面对高压旋喷桩和刚性桩复合地基的设计理论和工程实例相对较少等困难,梁桁和他的设计团队以大胆假设,小心求证的科学态度,不断根据监测数据和试验结果优化和完善设计方案,最终确保设计方案顺利通过了交通部组织的专家评审,确保了现场的施工进度。同时,梁桁作为主要负责人参与隧道基础施工质量的全过程监控,为创造港珠澳大桥隧道沉管差异沉降控制在5公分内做出了重要贡献。
E15管节安装遭遇突淤后,受总经理部委派,梁桁负责组织隧道基槽回淤预警预报攻关工作,最终保障了E15管节及后续管节的成功安装,于2015年被项目总部记个人特等功一次。同时,作为重要技术保障人员,全程参与了隧道沉管33个管节和最终接头的安装,于2017年被项目总部再次记个人特等功一次。
梁桁工作兢兢业业,一直坚持工作在岛隧工程的现场,参与岛隧工程的八年来每年均在项目总部的劳动竞赛中获得个人先进,并先后被推荐和获得了“第三届中国交建优秀青年”“广东省五一劳动奖章”“广东省劳动模范”和“全国五一劳动奖章”等荣誉称号。
冯颖慧:设计伶仃洋上最美的地标性建筑
冯颖慧,中交第四航务工程勘察设计院有限公司建公院副总建筑师,中交港珠澳大桥主体工程岛隧项目岛上建筑设计项目经理。
2011年,冯颖慧担任港珠澳大桥施工总营地48万平米的规划及建筑群单体设计的专业负责人,2013年接受港珠澳大桥东、西人工岛岛上建筑方案的任务,担任岛上建筑设计管理工作及技术负责,多年来承担着港珠澳大桥各项重要建筑的设计工作。她带领设计院岛上建筑60余人的设计团队长期在施工营地日夜奋战,经过激烈的方案竞争赢得设计方案,且后续攻关数十项专题研究,为伶仃洋上最美建筑群的地标性建筑落成做出了重要贡献。
港珠澳大桥岛上建筑及附属工程具备运营、监控、消防、隧道通风排烟、办公生活、供配电、发电、救援、环保、防灾、供水、景观、预留商业、观光等十余项功能,是特别复杂的综合体建筑。两个人工岛处于远离陆地的开敞海域,珠江口属于台风高发区,岛上建筑各种设施均处于高温、高湿、高盐等恶劣环境。人工岛及岛上建筑也是大桥的重要地标,与大桥的整体定位相匹配。各方都对该项目的美观形态、功能组成高度重视,方案伊始便进行建筑方案投标,聚集了多家国内外知名建筑设计单位角逐。
冯颖慧的岛上建筑设计队伍,在项目总部的指导下,对岛上建筑得天独厚的外海自然环境、人文环境进行详细准确的分析,将承载了粤港澳三地同宗同源的情怀、港珠澳大桥跨越的浩瀚海景及珠江口万吨巨轮穿梭景象、白海豚活跃穿跳的场景、香港机场和大屿山清晰俯瞰等条件,进行通盘考究,最终确定岛上建筑以清雅、庄重的清水混凝土形象为基底,隐喻提炼的文化符号勾勒“船型”建筑造型,并对岛上各种可能观景的场所进行巧妙营造,赢得 “港珠澳大桥三地委员会”及众多专家的肯定。
港珠澳大桥岛上建筑是一个全新的课题,各种复杂的设计环境目前在世界上都没有类似工程先例。东、西人工岛类似两个小城市,岛上具有陆地城市配置的各种市政设施,同时也是隧道及桥梁各种“水、电、风”等的中转及保障设施,都归口在岛上建筑的设计方案范围内。
随着设计的深入,冯颖慧才意识到备受关注的主体建筑方案,原来仅仅是它其中一个难点。由于该工程具有跨领域的集成性,需由多家设计单位共同联合设计。她迅速组织搭建起岛上建筑院内院外的设计团队框架,后续超过22个专业的协同设计。大量的技术协调工作,设计条件的不稳定,给设计工作的推动举步维艰。在2014年8月,在设计条件没有完全落实的情况下,庞大的综合体工程没有办法停顿它必须展开的隧道工程的混凝土施工,而这同时是岛上主体建筑的负一、二层。冯颖慧及设计团队秉承着严谨科学态度,滤清繁杂的设计输入条件,对地上建筑还没稳定的方案进行了充分科学的判断和预留,夜以继日的在施工现场完成了岛上建筑底部隧道部分的施工图,对保障现场不间断的施工拿下重要一关。
2015年初至2016年中,岛上建筑工作完成大部分的施工图设计工作,完成了东、西人工岛总平面总体规划、景观、主体建筑及其室内装修、室外管网、夜景灯光、各种岛上配套附属的设计。岛上建筑项目约40多个单体子项,图册超过3000张。设计期间,由于岛上建筑及附属设施,普通陆地的房建工程没有可以参考的技术经验,冯颖慧及设计团队碰到愈来愈多技术难题,设计工作曾一度陷入困境。在项目总部的支持下,委托独立的专家队伍进行技术顾问及支撑,冯颖慧组织设计团队展开数十项专题研究如岛上建筑重大安全隐患分析,隧道防淹论证、清水混凝土模板与设计细节配合等,并对建筑室内外重要景观继续在中标方案下细化研究,如旅游观赏海景路线、全桥监控大厅参观管理流线、岛上景观与特殊边防管理结合等,使岛上建筑既完善它难度很高的保障设施环境,又一步步的靠近建筑行业内非常难能可贵的精品工程。
岛上建筑及其附属设施的资金举措也一度成为工程推动的难点。由于该工程设计界面和施工界面复杂,初步设计的对其外海特点、难点认识不足,施工图设计完成后,工程预算与初步设计该部分的概算差异较大。使各方了解工程特点、调整概算等设计外的工作,自然而然的主要落在设计项目技术主要负责人冯颖慧身上。一方面她同时承担着巨大的现场施工进度压力,一方面又需要为项目资金各层面的预算工程量进行分析和协调。岛上建筑的资金对设计施工总承包的项目总部形成很大压力,她秉承着实事求是、客观严谨的态度,在将近一年多的岛上建筑调整概算分析过程中,赢得了港珠澳大桥管理局、三地委、交通厅等各方主管部门的信任和理解,为项目总部顺利开展施工创造了积极条件。
冯颖慧凭借着在设计院十几年骨干设计的工作经验,在不同的大型项目中累积了丰富的实战经验,作为年轻的女性项目经理,她能使团队成员特别有战斗力。长期累月的高强度工作,没有强有力的凝聚力的团队进取精神,不可能保质保量的完成这个“影响公共安全的特别重要的地标建筑”。
冯颖慧激励设计队伍干劲,面对巨大的工作压力,与众多同事站岗在工作的最前线,承担起国家重要工程的重任。在条件艰苦的施工营地带领岛上建筑设计团队始终坚持精益求精的设计原则,秉持高度负责的专业态度,夜以继日地采取措施克服困难、顶住各个攻关节点,积极协助工程推进。经过多年奋战,包括获得中交项目联合体总经理部颁发“岛隧精英”称号、岛上建筑设计团队集体一等功、岛隧项目特等功。
2019年,她与“月宫一号”总设计师、城市轨道车辆研发专家、海洋地球物理科学家等十位杰出女性代表,一同走上领奖台,接受全国五一巾帼奖章。这一刻,她激动地说:“五年来,我最骄傲的是我和我的团队绘就了南中国海上最美地标。”