前所未有的巨型系统:

港珠澳大桥交通工程背后的创新与奉献

《工人日报》(2018年03月28日 05版)本报记者 刘静
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前不久的一天晚上,记者在珠海岸边看到:连绵数十公里的港珠澳大桥在灯光映照下犹如一条彩练,蜿蜒绵亘伸向远方,在茫茫大海中熠熠生辉。

港珠澳大桥是集桥、岛、隧为一体的大型跨海大桥,全长约29.6公里,横跨珠江口伶仃洋海域,也是世界上最长的跨海大桥。经过14年筹备及建设,港珠澳大桥主体工程在去年12月31日完成供电照明系统施工,并实现全线亮灯,这也标志着港珠澳大桥已具备通车条件,并于今年2月6日完成交工验收。

庞大繁杂的巨型系统

港珠澳大桥由粤、港、澳共同组成的三地委采用菲迪克条款模式管理,设计使用寿命120年。作为世界上施工难度最大的跨海桥梁项目,港珠澳大桥是国内首个高速公路交通工程集成总承包项目,首次采用了系统集成的模式。

港珠澳大桥交通工程涵盖供配电、照明、收费、通信、监控、交通安全设施、通风、消防、给排水、综合管线、防雷接地、综合管线等12个专业,每个专业所用设备的种类、功能不同,系统之间数据相互交叉及设备之间的接口协议众多。这是国内高速公路交通工程领域前所未有的巨型系统,工程建设十分庞大繁杂,迄今共取得了7项突破性科研成果。

“把中国高铁四电系统集成技术运用到港珠澳大桥的交通工程,是国内首例。”中国铁建电气化局港珠澳大桥交通工程总项目部总经理蔡俊福表示。

他介绍说,项目部积极开展科研创新工作,开发应用了较多新材料、新技术。“申报设立了科研课题七项,首次采用了兼容粤港澳三地两种制式的收费系统,首次研发了桥梁翼缘下侧给排水管道安装作业平台车,首次采用了基于BIM架构的全寿命周期系统集成技术,首次研发了横向水平位移电缆伸缩装置,首次采用了锂电池(EPS/UPS)大型应急电源系统,首次采用了桥梁超大伸缩缝供水管道伸缩方案,多项课题填补了国内空白,已申报专利十数项”。

为方便香港和广东已有ETC用户的使用,港珠澳大桥电子不停车收费系统兼容香港和国标ETC标准和系统,采用基于5.8G和香港快易通电子标签的单车道ETC收费技术。项目部于2016年5月在施工营地开始了测试工作,通过模拟行车对收费车道设备布局、三地车牌识别、跟车干扰、邻道干扰、重复收费、旁道数据共享等技术进行了检测,确定了最终车道布局及交易流程。“为了积累数据,我们以每天6000元的价格租了各种香港牌照车,跑了整整1个月。”总项目部系统集成部部长、博士张平说。

“港珠澳大桥全桥是钢箱梁结构,箱梁接缝处伸缩量特别大,最大伸缩量能达到1.7米,电缆按常规的弯曲预留远不能满足大伸缩量的现场需求,我们根据箱梁结构研发了电缆伸缩装置,很好地解决了接缝处电缆伸缩问题,填补了国内空白。” 总项目部副经理于立军表示。

此外,港珠澳大桥供水管道设计安装在桥梁侧翼下方,操作难度大,危险性高。项目部研制加工了特殊的作业平台辅助施工,不仅有效解决了施工困难问题,还极大地提高了工作效率,保障了作业人员安全。

巨型系统背后的默默奉献

作为首个高速公路交通工程集成总承包项目的负责人,蔡俊福2017年被授予全国五一劳动奖章。

2014年以前,他主持施工的秦沈客运专线是国内第一条时速200公里以上高速铁路,获得铁道部科技管理进步奖;建设的郑西客专创造了运营线路动车试验速度397km/h世界水平,获得中国铁建科学技术一等奖;建设的哈大、郑西、石武、宁杭、秦沈客专电气化工程,均被评为部级以上优质工程奖。

时针转到2014年,蔡俊福实现了人生的华丽转身,从高铁跨界到高速公路领域,成为超级工程港珠澳大桥的建设者。

港珠澳大桥交通工程施工难度大,光电缆就2000公里,至少几十万个头。施工环境炎热、海水含盐量高,台风多。“夏天厢梁里的温度不低于50摄氏度,跟洗桑拿似的。”于立军说。

去年,60年一遇的“天鸽”台风来袭,瞬间风力达到了16级,“海上的船飘到了岸上,岸上的车冲到了海里”。项目部有序组织设施加固、船舶返港、人员撤离。在台风来临前的头天晚上,蔡俊福带着几名党员干部冒着大雨从人工岛到大桥一路巡查,在确认了设备设施安全和人员全部撤离后,最后一批离开工地,保证了人员财产安全。

因为交通工程系统复杂,专业多,联合设计工作量非常大。联合设计小组全体技术员脚踏实地、夙兴夜寐,通过6个月夜以继日的工作,于2015年9月30日提交联合设计文件共14册26本,2015年10月27日通过专家组评审。

联合设计图纸包括:设备大样图、接线图、基础图、设备机柜布置图、端口分配图、管线分布图、芯线分配图等。“图纸共6550多张,1米多高。”中国铁建电气化局港珠澳大桥交通工程总项目部总工程师侯晓俊告诉记者。

由于联合设计小组卓有成效的工作和对工程质量提升的贡献,荣获了“十二五”时期“全国工人先锋号”称号。