技术难关逐一破解：迎难而上

2009年12月15日上午10时20分，中共中央政治局常委、国务院副总理李克强在伶仃洋畔的广东珠海向全世界宣布“港珠澳大桥工程开工！”轮船汽笛响彻珠海拱北湾，“粤航沣038号”抓斗缓缓入海，挖起珠澳口岸人工岛填海工程的第一斗泥，标志着这个跨越粤港澳三地的超级工程项目正式开工。

跨海大桥一般采用全桥梁、全隧道、桥梁与隧道这三种形式。伶仃洋海域拥有世界上最繁忙的海港和空港，每天有4 000多艘船只川流不息。在大桥建设规划之初，香港与广东方面提出大桥建设必须预留珠江口能进出30万吨巨轮的航道，以及确保70米高的海上石油平台能够进出的要求，这意味着港珠澳大桥桥梁的高度要达到80米。这一高度对于跨海大桥而言有着极高的工程难度和潜在危险。由于伶仃洋海底起伏不平、地层结构复杂，若建造全长55千米的海底隧道也不现实。此外，该水域每天有1 800多架次的航班穿行其间，香港、澳门、珠海等几个机场就坐落在海岸线附近，飞机起飞不到一分钟就将飞越伶仃洋上空，因此海平面上航空限高也不能超过120米。

工程师们在设计、试验与论证中得出结论，要在如此繁忙的航道上修建一座跨海大桥，唯一的办法就是桥、岛、隧三者结合。然而，现实却是在这片海域中并没有可供施工利用的岛屿。因此，最可行的方案是修建人工岛来满足连接海底隧道和桥梁的需要。问题又随之而来，伶仃洋是个典型的弱洋流海域，珠江每年裹挟大量的泥沙倾入这里，如果人工岛修建得过宽或过长，一旦水阻率超过10%，则会阻挡泥沙流入大海，日积月累，沉积泥沙就会让伶仃洋变成一片冲积平原。因此，虽然人工岛在世界著名跨海大桥工程上并不罕见，但港珠澳大桥所需要建设的人工岛难度更大，一方面必须要建在深海之中，以便连接桥梁和海底隧道；另一方面，人工岛规模必须适中，且能保证泥沙流入大海，巨轮航行无阻和海豚栖息无碍等多种因素不受影响。

人工岛的建设成为港澳珠大桥的关键环节。中国桥梁史上最具想象力的人工岛方案也逐渐呈现在世人面前。这一方法就是用120个巨型钢筒，直接插入海底，然后在中部填土，快速形成东西两个人工岛。这种方法与传统工艺相比，不但工期短，而且减少淤泥开挖量近千万平方米。建成后的人工岛，就像两艘巨型航母停泊在海面上，而两座人工岛之间，是长达6.7千米的海底隧道。2011年5月15日，东西两个人工岛建设全面铺开，采用巨型钢筒插入40多米的海底——两个人工岛建设共用了120个直径22米、最高50.5米、重达500吨的钢筒。这些钢圆筒分批次建造，再由8万吨级的远洋运输船从上海运到珠江口。在伶仃洋面上，1 600吨起重船“振浮8号”吊着振沉系统和钢筒，在自主研发的“钢圆筒振沉管理系统”的引导下，实现正确定位和施工。

借助集桥、岛、隧于一体的建造方法，港珠澳大桥不仅解决了技术难题，实现了这项超级工程的落成启用，同时也平添了大桥曲线的美感，赋予了它“珠联璧合”的文化意义。港珠澳大桥从珠海连接线开始，有4条隧道，4座人工岛，还有40多千米的桥梁。大桥将两个特别行政区、一个经济特区这三个宛如珠玉的城市相连，实现水域结合和交通一体化。“好像用银线穿起一串珍珠”这样诗意化的设计不仅仅是为了美观或是解决大桥的技术难题，它同时也体现了中国传统文化中的美好寓意——“珠联璧合”，象征着香港和澳门与中国内地跨越伶仃洋紧紧联系在了一起。港珠澳大桥总设计师孟凡超认为，“交通功能只是它的一个最基础性的设计旨要，而它的文化打造和追求是另一个更高境界的使命。港珠澳大桥跨越我们‘一国两制’的区域，这在世界范围内没有。可能我们建设的工程，过去有跨界的，但是像这样子‘一个国家，两种制度’，跨域三地的，这个应该说在世界范围内还是第一个。港珠澳大桥——桥、岛、隧，我们还赋予了它另外一个文化，就是‘珠联璧合’的一种文化。”换言之，这不仅是地理位置上的连通，更是文化意义和民族心理上的紧密联结。

港珠澳大桥的设计和施工难度刷新了多项世界纪录，其中由33节沉管对接而成的6.7千米海底隧道工程，是整个工程中最难的部分，被称为与“神舟九号”和“天宫一号”太空对接比肩的“深海之吻”。那么，为何要设计6.7千米之长的海底隧道？这是因为伶仃洋海域及其周边城市贡献了国内生产总值十分之一以上，为了避免港珠澳大桥的建设影响伶仃洋海域黄金海运航线及其经济社会效益，工程设计者采用了6.7千米的沉管隧道设计。隧道被埋在海平面以下，最深处超过40米，这样即使是30万吨的巨轮也能顺利通过。(www.xing528.com)

如此规模的沉管隧道在国内尚无先例可循，而国外提供的沉管浮运安装施工技术咨询费高达15亿元人民币。在这样残酷的现实下，港珠澳大桥工程的科研团队自力更生，开创了独有的沉管安装方法。海底隧道部分由33节预制沉管组成，每一节实际是长180米、宽38米、重8万吨的大沉管，相当于16个篮球场的面积，堪比一艘大型驱逐舰。33艘“驱逐舰”一起制造，再一起深入海底，再串联起来组成双向六车道的通道，外加中间一条防水防火防事故的消防通道，而且要做到“滴水不漏”。2013年5月2日13时，海底隧道的第一节沉管开始“首秀”，直到6日晚上才完成。第一节沉管安装时间长达100个小时，这还不包括在此之前对整个安装筹备花费的10个月时间。第一节沉管安装进展并不是十分顺利，在沉管最后下降安装时人们发现，淤泥的堆积使铺设好的基槽比原来预设的高出约5厘米，沉管对接的精度要求没有达到标准，导致前两次的下沉对接都不成功，整个施工团队顶住了巨大的心理压力，终于在第三次沉管下沉取得成功，而这仅仅是33节沉管安装的第一节。

在随后4年的施工中，中国工程师们苦战1 400多个日夜，克服种种困难与挑战，将剩余的32节沉管依次安放到海底。正如第一次安放那样惊心动魄，很多次沉管安放过程都并不是一次成功。例如，2015年2月24日，因为基槽突发泥沙回淤，淤泥物达到60厘米，对沉管的平稳安装产生了严重影响。一个月后，工程师们进行第三次浮运安装，经过50多个小时的奋战，终于从40多米深的海底传来沉管对接成功的消息。32节沉管在一次次失败重来中依次沉放，在海底深处像绣花一样实现成功对接。质检小组在沉管到达指定位置，对多项内容进行评估后，正式宣布33节沉管安装的告捷，实现了历史性的海底跨越。

长达6.7千米的海底隧道沉管工程的成功实施具有重大意义。一方面，海上沉管安装团队制定和编写出了《外海沉管隧道施工成套技术方案》，这标志着中国工程师在海洋深水区沉管工程上实现了自主创新，不再受到国外技术的封锁与制约。另一方面，2017年3月4日，由中国自主研发，专门为建设港珠澳大桥量身打造的、目前最大的整平船“津平一号”，也是世界最长的海底隧道施工的关键装备之一，圆满完成了港珠澳大桥沉管隧道全部33节沉管的碎石基床铺设重任。港珠澳大桥岛隧工程项目总经理、总工程师林鸣说，“这么一个超大型的工程，这么多从未经历过的施工过程，失败一次就可能是失去几个亿、几十个亿投资和几十条、几百条，甚至上千条生命，你作为总负责人，不要你命还能要谁的命。”中国工程师们在挑战中摸索，在摸索中前进，终于成功地攻克了一系列世界性难题，完成了这次浩大的海底工程，向世界证明了中国人的创新能力！

除此之外，港珠澳大桥要跨越两种社会制度和三个关税区，工程技术难题之外还需要协调处理好各种因素。从功能定位、工程技术以及经济管理层面，大桥的最终路线确定为东连香港、西接澳门和珠海的“单Y”方案。整个工程必须要考虑香港、澳门和珠海的口岸设置和车辆过检问题。2005年4月2日下午，专家组组长、交通部原总工程师杨盛福宣布；“经过综合论证比选，原则同意港珠澳大桥东岸起点为香港石湾，西岸澳门登陆点为明珠，珠海登陆点为拱北，优先考虑采用北线石湾——拱北/明珠桥隧组合方案。”同时，在澳门口岸与珠海拱北口岸之间，有一块缓冲“三不管”区域，长度50米左右，刚好可以设置6车道。在珠澳之间填人工岛，然后采用地下隧道的形式下穿拱北口岸和澳门口岸的中间地带，既可以避开原拱北口岸的拥挤，又通过连接线拓宽了珠海的框架。此外，港珠澳大桥的香港连接线部分靠近香港国际机场，特殊的地理环境对工程施工产生了客观挑战。香港国际机场是全世界最为繁忙的机场之一，机场周边还有储油罐、缆车中转站、海岸高速公路等，香港连接线既不能阻挡香港机场的空中航线，也不能破坏周边已经建成的任何基础设施。最终，香港连接线全长12千米，它并不是直线，而是通过9.4千米的高架桥和1千米的穿山隧道以及一段1.6千米的公路将大桥与填海而造的香港口岸相连，香港连接线被分为若干区段同时施工。