摘自公众号丨AssBook设计食堂
世界最长的跨海大桥
港珠澳大桥
近日，网传港珠澳跨海大桥可能抵挡不住强台风“山竹”的袭击……
但事实证明，这是谣传！
“山竹”在15日登陆菲律宾时有17级，不过根据16日中央气象台的预报结果，港珠澳大桥所在区域将于台风登陆前遭遇最大风力，大约14级至15级左右。
坚固的大桥完全经住了考验：不但主体桥梁、海底隧道、人工岛，就连桥面上的护栏、路灯都安然无恙。
港珠澳大桥的设计寿命120年，可抗16级台风、8级地震、30万吨巨轮撞击。
香港路政署副署长徐永华也表示，港珠澳大桥设计采取了相当高的标准，并通过风洞测试，具备足够的抗风能力和较高的安全系数。
港珠澳大桥，连接起香港、珠海、澳门，全长55公里，其中主体工程“海中桥隧”长35.578公里，海底隧道长约6.75公里，是世界最长的跨海大桥。
▽港珠澳大桥 区位图
大桥最早是香港建筑师胡应湘在1983年提议，后来直到2009年，项目才正式开工，总投资高达1000亿人民币！
因为环境复杂、设计困难、造价昂贵，它被称为“超级工程”。
▽港珠澳大桥 照片
纪录片《超级工程》豆瓣8.7分，其中一集就解密了造桥之难。
▽《超级工程》，总制片人正是《舌尖上的中国》导演陈晓卿
到底有多难呢？片子从一开始就列出一组数据：
工程师们每天要避开4000艘海船、1800多架航班的密集通行；用50万吨钢材，耗费230万吨钢筋混凝土，在深海水下打造世界上最长的沉管海底隧道；启用世界最大的巨型震锤，来完成人工岛的建造……
▽港珠澳大桥 效果图
正因为这样那样的残酷条件，也逼得工程师们研发出很多创新设计。
按照起初的设计，局部跨海大桥将横跨香港唯一的深水航线，桥面需要设计达80米高（约26层楼）；又因为处在机场航线上，有百米限高要求，两个需求互相叠加就成了矛盾。
工程师大胆放弃了铺设桥面的想法，局部大桥变为海底隧道，解决了物理空间上的难题。
▽海底隧道 分析图
但是桥面和海底隧道相接，需要一座岛屿来过渡，但这片海域没有任何岛屿，这就需要修建人工岛。海床下有15-20米的淤泥，就像在水豆腐上做建设，并不牢固。
用传统方法并不可行，工程师们就想到一个全新的点子：巨型圆钢筒！
▽巨型圆钢筒：直径22.5m，高55m，重550吨
巨型圆钢筒插入海床，圆筒围合出海岛的边界，再往中间填埋沙土，也不会因为柔软的海床而散开。
▽巨型圆钢筒围岛
刚解决完这个问题，另一个问题又出现了！
从前成熟的盾构技术并不适用，因为10%阻水率的要求，隧道要埋得更深，人工岛将长达1公里，这是无法想象的。
▽人工岛搭建 效果图
因此就采取了第二种方案——沉管隧道技术，在海床上浅挖出沟槽，将预制好的隧道在水下进行对接，好处是每个人工岛减少了接近400m的长度。
▽沉管隧道技术
不利之处是施工难度超级高，在海底将76000吨的沉管隧道，还要经受洋流的干扰，要确保精确性非常困难。
所以为了确保安装，在实验室里就要模拟各种复杂环境，为现场施工提供精确的指导数据。
▽沉管隧道安装实验
在海洋中，还暗藏着看不到的危险——氯盐。海洋中的氯离子会渗透进结构，腐蚀钢筋，钢筋会发生膨胀，从而导致混凝土开裂，最后坚固的钢筋混凝土就会崩开。
为此，工程师们研发了一种高性能混凝土技术，可以抵抗更长的时间。
另外一个问题，就是如何保护大桥不受地震破坏，工程师们就采用了新型的高阻尼橡胶材料，好处是分子间能互相抵消地震能量。
▽自由落体实验：普通橡胶（上）对比高阻尼橡胶（下）
为了减少风对桥梁的影响，通过风洞实验反复测算，工程师给桥增加了高度50cm，宽度1m左右的溢流板，让大桥原本在7级风下40cm的振幅降低到了6cm。
▽风洞实验
这些新型的技术是工程师们尽心研发的结果，这才让几十年的造桥梦想一步步走向现实。
网友们这么评价这个超级工程：
@Wang Yi pin：这些工程师，眼睛里充满着睿智和责任，没有官场气息，也不说价值观这些大话，因为他们的职责是一个国家的命脉，这才是让人感动的英雄！感谢这些科研人员！
@金鱼：看了很感动，各种限制，各种难关，各种风险，中国工程师一一克服！太令人敬佩了！
@Peter Huang：一个大桥，涉及一个国家工业的各个方面，如此高难度的大桥的成功其实是一流国家综合工业能力的体现。
2017年7月7日，港珠澳大桥主体工程贯通；目前，大桥已经进入通车准备阶段，预计年内将正式通车！
▽港珠澳大桥 照片
港珠澳大桥是一项把香港、珠海、澳门完全连接起来的宏伟工程，被英国《卫报》誉为“现代世界七大奇迹”之一。
▽港珠澳大桥 照片
举国之力，完成这样一个超级工程，体现的不仅是决心，更是创造力。
参考来源：
01.部分动图和内容来自纪录片《超级工程—港珠澳大桥》
02.百度百科：港珠澳大桥
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