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细数中国交通创新

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举世瞩目的港珠澳大桥主体工程已经全部竣工,东接香港,西接珠海、澳门,全程55公里的港珠澳大桥,是世界上最长的跨海大桥,也是中国交通史上技术最复杂,建设要求及标准最高的工程之一,被英国《卫报》誉为“新世界七大奇迹”。

建设中的港珠澳大桥。

2017年6月8日,世界上最长的跨海大桥-港珠澳大桥全线贯通在即。

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它的美丽、雄伟世人有目共睹,但在实现这份美丽的过程中,那些辛酸和励志的故事,却鲜为人知,10月6日东南卫视《中国正在说》节目上,港珠澳大桥岛隧工程总工程师林鸣先生
,向全国观众讲述了这项超级工程背后的故事。

最新版共享单车亮相世界交通运输大会的博览会。记者 杜芳 摄

外界特别关注港珠澳大桥,其实就是因为一个字:“难”。工程体量之巨大,建设条件之复杂,是以往世界同类工程所没有遇到的。

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港珠澳大桥由桥梁,人工岛,隧道三部分组成,其中,岛隧工程师大桥的控制性工程,需要建设两座面积各十万平方米的人工岛和一条6.7公里的海底沉管隧道,实现桥梁与隧道的转换,是大桥建设技术最复杂,建设难度最大的部分,极具挑战性。

为海绵城市设计的路面系统吸引了参观者驻足。记者 杜芳 摄

林鸣2005年起参与港珠澳大桥前期筹备工作,2012年12月,担任港珠澳大桥岛隧工程项目总工程师。

时速350公里的高速列车、自主研发的大飞机C919、长达两万公里的世界最长里程高速铁路网、世界第一的高速公路网和全球第二的航空网络,以及穿梭在大街小巷的共享单车……在刚刚结束的2017世界交通运输大会上,中国交通运输的诸多成果集中亮相——

他向大家介绍道,港珠澳大桥有三个难点,其中一个难点便是这是一个外海沉管隧道。在港珠澳大桥之前,全中国的沉管隧道工程加起来不到4公里,而且,这是我国第一次在外海环境下建沉管隧道,可以说是从零开始从零跨越。

“进入新世纪以来,我国以高速公路、高速铁路、海洋和航空运输等为代表的综合交通运输体系初步建成,以新能源汽车、远洋船舶、高速列车、大型飞机为代表的交通运输工具发展迅猛,以智能交通体系为代表的综合运输和管理系统方兴未艾。”全国政协副主席、中国科协主席、科技部部长万钢在大会上表示,中国正在从交通大国向交通强国华丽蜕变。

2007年,当时工程师们为了准备这个工程全球去考察,当时世界上有两条超过3公里的隧道,一个是欧洲的厄勒海峡隧道,还有一个是韩国釜山的巨加跨海大桥,韩国一家非常厉害的公司在主持这个项目,安装的部分,全是欧洲人提供的这方面的支持,每一节沉管安装的时候,会有56位荷兰专家从阿姆斯特丹飞到釜山给他们安装。

超级工程夯实交通基石

考察团到釜山去考察时,向接待方提出,能不能到附近去看一看他们的装备,被他们拒绝了。于是考察团就是在大概三百米左右的海面上,开了个船过了一下,用下卡片机拍了几张照片。

港珠澳大桥是本次世界交通运输大会关注的焦点之一。日前,这一工程的海底隧道最终接头安装成功,大桥建设进入最后收官阶段。它是世界上最长的跨海大桥,拥有世界上最长的沉管海底隧道,是中国建设史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海桥梁。

从釜山回来后,林鸣更加坚定一个决心:港珠澳大桥一定要找到世界上最好的,有外海沉管安装经验的公司来合作。

澳门新浦京手机版,这座大桥究竟有多难?港珠澳大桥岛隧工程总工程师林鸣说,“我们做出了世界上滴水不漏的沉管隧道!”构建大桥海底隧道的33节沉管,每节都超过100米长,有四层楼高,是沉管中的“巨无霸”。根据设计方案,接头处在海底约28米深处,留有12米长的空间。最终接头是一个巨大的楔形钢筋混凝土结构,顶板长12米,重达6000吨,相当于25架空客A380飞机,而接入误差只允许在1.5厘米以内。

于是,他们找了当时荷兰的一家世界上最好的公司合作,当时人家开了个天价:1.5亿欧元!当时差不多约合15亿人民币。

荷兰沉管隧道专家汉斯感叹:中国工程师是被迫地甚至是痛苦地完成了创新,这才让“一桥飞架南北,天堑变通途”。而如今的中国交通运输领域不乏与港珠澳大桥一样的超级工程,更多不可思议的交通奇迹正在发生。

谈判过程异常艰难,最后一次谈判时,林鸣跟谈判员说,你给他们说一个价,3亿人民币。3个亿,一个框架,能不能提供给我们最重要的、风险最大的这部分的支持。

在西藏墨脱县,中国公路建设踏平艰难险阻,直上雪域高原。建设者们克服高寒、自然灾害甚至死亡的考验,填补了国内公路建设史上的重大空白,结束了当地长期以来,进出物资全靠人背畜驮,翻山越岭的历史。“世界最难修建的公路”被中国人成功建造出来。

但是,荷兰人是这么说的,我给你们唱首歌,唱首祈祷歌!

历史上,长江口水沙潮量巨大、滩槽变化剧烈,治理难度极大,治理长江口是中国几代仁人志士的夙愿。长江口通航疏浚工程在整治建筑物结构设计及施工、现场监测、数物模研究等方面开展了大量的开拓性创新实践,突破性解决了波浪作用下地基土软化的世界级技术难题,实现了“整治扬子江、建设东方大港”的百年构想。

跟荷兰人谈崩了之后,我们就只剩下最后一条路可以走:自主攻关!

在攻坚克难的征程中,中国交通基础设施的建造水平大幅提高。“我们已经改变了过去粗放的道路、桥梁、隧道建设方法,变成流水线生产。”中国公路学会副理事长兼秘书长刘文杰说。

难以承受国外高额的技术咨询费用,世界上其他国家的沉管隧道技术也无法在此照搬套用,林鸣不得不从零开始,自主攻关,待领团队开始挑战外海深埋沉管。

很多人可能想不到,港珠澳大桥是从工厂中造出来的。建设者采用全新的自动化生产线、智能化的板单元组装和焊接机器人系统、先进的超声波相控阵检测设备,代替了过去以手工操作为主的生产模式,大大提高了成品的质量和稳定性。这使港珠澳大桥钢结构制造技术总体达到世界先进水平,推动了整个行业的技术进步。

不被理解,没有经验,外国人都在看着,中国工程师到底行不行?

自主创新实现大步超越

当然行!

在迈向交通强国的征途上,每一步都充满了艰辛,特别是遇到技术瓶颈时,下一步怎么走考验着中国建设者的智慧。

2013年5月1日,历经96个小时的连续鏖战,海底隧道的第一节沉管成功安装。

我们也曾试图借助国外先进科技的支持。在解决港珠澳大桥沉管隧道建设的技术难题时,中国交建曾与欧洲一家顶级沉管隧道技术公司洽谈合作事宜,希望引进他们的技术和经验。但是,对方提出提供20多人的团队,并要求支付1亿多欧元的相关技术咨询费,按照当时汇率,相当于10多亿元人民币。“天价的咨询费买不回核心技术”,林鸣坚信:只有走自主研发之路,才能掌握核心技术,攻克这一世界级难题。

这是不平凡的96个小时,仿佛一个从来没有人教过,也从来没有驾驶经验的新手司机,要把一辆大货车,开上北京的三环五环。

此外,即便借鉴了一定的国外经验,仍然无法满足中国交通的现实需求。“就拿高铁建设来说,中国地域辽阔,气候与地质条件非常复杂,不可能有国外修建铁路的成套经验可资借鉴。”中国工程院院士傅志寰说,“国外引进全套技术是幻想,核心技术永远买不到,用市场换技术是一厢情愿,越是核心的技术优势越买不来。因此,中国高铁土建技术,主要源自于长期经验的积累,是自主开发的结晶。”

有的人在第一次安装之后就离开了,剩下的人继续边学习边干,不能出风险,而且还要成功。

有人形容中国交通运输领域的飞速发展好比“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”。实际上,无论是中国路、中国桥还是中国车,超越并非一蹴而就,其孕育和发展经历了漫长的过程。

然而,第一节的成功并不意味着后面32节安装都可以简单复制,严苛的外海环境和地质条件,使得施工风险不可预知。

当下,中国东部发达地区和全国省会城市大部分已经实现高铁连通。其实,早在1993年,中国铁路就开展了既有线提速试验。1997年以来,中国铁路先后实施6次大提速,列车速度从每小时100公里,逐步提高到每小时160公里至200公里,提速范围覆盖了大半个中国。2002年,秦沈客专建成,这是中国第一条高铁,设计速度每小时200公里至250公里,设置了每小时300公里的综合试验段,为后续高铁建设积累了设计、施工经验,培养了人才。有了前人铺路,从2005年至今,中国高铁建设才进入高潮,60多条高铁线路相继建成。

这是个高风险的事情,林鸣每一次安装,离开房间的时候,他都会回头看看那个房间,因为每一次出发,都可能是最后一次出发。

“从高铁前期论证、研究、筹划到大规模建设,中国高铁历经了十几年时间,在此期间,两代铁路人为之艰苦奋斗,绝不是通过一朝技术引进,一下子发展起来的。”傅志寰说。

每一次都是第一次,每一节都是第一节。

如今,中国交通发展遇到了更好的契机。“双创”高潮席卷、人才回流势头不减、“一带一路”效益凸显。中国已经与“一带一路”15个沿线国家签署了16个双边及多边道路、过境运输和运输便利化协定,在73个公路和水路口岸开通了356条国际道路客货运输线路。非洲亚吉铁路已竣工通车;中老铁路、伊朗德黑兰至伊斯法罕高铁已顺利开工;雅万高铁先导段已启动建设;匈塞铁路进入开工准备阶段……

让林鸣最难忘的是第15节沉管的安装,两次回拖三次安装。第一次在2014年11月17号,没想到拖回来了,那天他们碰到了最恶劣的海况,珠江口罕见地只有不到10度,海浪有一米多高,工人被海浪推到在沉管顶上。

智慧交通开启未来征程

尽管如此,工人还是护送沉管毫发无损地回到了坞内。当时起重班长说:回家了,回家了,终于回家了。

在交通运输大会的摩拜单车展示区,最新款共享单车“风轻扬”亮相,多款基于物联网的“技术验证单车”引得现场称赞声一片。以“轻”取胜的超轻量级碳纤维单车、钛合金材质+真皮配饰公路单车,以及变速城市单车将成未来新宠。

第二次安装在2015年大年初六,为了准备这次安装,几百个人的团队春节期间一天也没休息,但是当大家再一次出发,现场出现回淤,船队只能再一次回撤。

共享单车之所以在一年内火爆各大城市,很大程度上是因为它足够“智慧”。每一辆共享单车配备了自主研发的智能锁,内置“北斗+GPS”全球卫星定位芯片和移动物联网芯片。同时,在人工智能平台“魔方”和智能推荐停车点的助力下,用户体验更加良好。

当时压力很大,只装了15个沉管,还有18个沉管要装,这样下去这个工程还能完工吗?拖回之后,许多人都哭了。

智慧交通的力量不容小觑。据摩拜大数据统计,全国共享单车骑行的总距离已经超过25亿公里,相当于往返月球3300次。其为人们日常出行提供便利的同时,也让城市交通更加绿色,相当于减少了碳排放量54万吨,多种了3000万棵树。

第三次是在第二年的三月份,这次政府给了非常大的支持,“珠江口的采砂企业全部停工。”

智慧交通不仅仅体现在交通工具的改变上,城市交通管理也在大数据时代变得更加“机灵”。借助专业的互联网公司,交通管理部门采集、应用、分析、共享数据,并依托自主研发的技术平台、大数据管理平台,形成了一整套以交通数据中心为基础,覆盖公路、水路、民航、铁路、城市交通等领域完整的信息系统构建思路及解决方案。

参与这项工程的外国专家感到非常震撼,他说,也就是在中国能做到!如果事情发生在国外,早就停下来归责了。只有中国会讨论,如何最快的速度让工程继续。

“智能交通的发展比我们想象的可能要快。大数据已经用于交通服务中,可以了解驾驶人员和乘客需求,为他们量身定做服务。”国际道路联合会主席卡比拉说,“但智能交通目前也面临一些问题,比如机制问题、监管问题。无人驾驶的车辆是用算法进行控制,如果出现碰撞,处理遵循的是什么逻辑,谁该对新的技术负责呢?因此,机制和监管机构都需要调整,以适应新技术产生的问题。”

为了回馈社会各界的支持,在被各种原因影响了三个月的情况下,整个团队咬紧牙关,原计划那一年安装九节,实际完成了十节沉管的安装。

“技术往往比决策发展得快,我们希望政策帮助我们定义技术,让政策驱动技术而不是技术驱动政策。新的共享出行方案,应该与大众交通协调发挥作用。各级政府谁应该负责什么,也需要明确。”美国交通运输研究会主席尼尔·佩德森说。

如果外海沉管有挑战,那么最终一节的接头合龙就是这个挑战最困难的部分,一百多年来也没有找到特别好的方法,最后还是中国工程师经过4年的研究和攻关找到了办法。

智慧交通像风暴一样席卷了许多国家的城市,产生新的投资机会、新的技术进展以及新的出行方式,快速改变人们的生活。“在有更多移动能力的情况下,政府、私营部门发挥什么角色,是未来交通要面对的问题。有时候,政府要无所作为,让其他相关方介入,让优势最大化。技术不是问题,问题在于公众接受度,这需要进行相关规划。”美国工程院院士迈克·沃肯说。

2017年5月2日早晨日出时分,最后一节沉管的安装开始了,按照传统的方法,完成这项安装至少需要8到10个月,但在新方法的指导下,我们实现贯通,仅用一天!这是7年建设中,最令林鸣感到高兴的事情。

功夫不负苦心人,2017年7月7日,港珠澳大桥主体工程全线贯通,这一刻,每一个建设者的坚守,每一次与家人的分离,每一次团队的合作,都已经凝固成了丰碑。

港珠澳大桥沉管隧道,是我国建设的第一座外海沉管隧道,也是世界上最长的公路沉管隧道,和唯一的深埋沉管隧道,在建设过程中,林鸣和他的团队对沉管的设计,生产和安装技术进行了一些列创新,为世界海底隧道工程技术,提供了独特的样本和宝贵的经验。

中国工程师也用这份优秀的作品向世人证明,我们能做到的,很多事情我们可以做到!

向这项浩大的工程背后,无数默默奉献的建设者致敬!

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