小新説
回首我們這十年，中央企業打造的一系列國之重器和超級工程，從不同維度鐫刻下國家發展的新座標。9月12日，“我們這十年@座標中國”網上主題宣傳正式啓動，以不斷刷新的中國跨度、中國精度、中國高度、中國深度、中國力度、中國速度為經緯，聚焦黨的十八大以來具有代表性的基礎設施建設和科技創新重大成果，展現央企建設者攻堅克難、挑戰極限的膽識、魄力與智慧。
世界最長的跨海大橋、世界最長的公鐵兩用跨海大橋、世界最大跨度的跨海峽公鐵兩用斜拉橋、世界最高通航淨空的跨海大橋，全都在中國，它們橫跨廣闊的海灣、海峽，組成一條條“海上天路”。今天，小新為您帶來“座標中國”系列主題片第二期，“中國跨度”之《跨越大海》。
你見過
海上天路嗎？
它們是一種飛躍大海的超級橋樑
長度可達到數十公里
甚至上百公里
只需一躍
便可橫跨廣闊的海灣、海峽
▲全長55km的港珠澳大橋，採用橋樑與隧道相結合的跨越方式，未來在杭州灣還將建成總里程達160km的滬舟甬跨海大通道，攝影師@吳亦丹
而在中國
這種海上天路
被髮揮到了極致
世界最長的跨海大橋
世界最長的公鐵兩用跨海大橋
世界最大跨度的跨海峽公鐵兩用斜拉橋
世界最高通航淨空的跨海大橋
全都在中國
▲建設中的深中通道，在此處世界上最大跨度的海中鋼箱梁懸索橋，伶仃洋大橋，將通過人工島與世界首例特長雙向八車道海底隧道強強聯袂，攝影師@樑子
那些曾經不可跨越的海上天塹
寬約28km的膠州灣
寬約65km的伶仃洋
寬約100km的杭州灣
都被這樣的海上天路勾連起來
真正從天塹變通途
▲清洲航道橋與貨船、飛機的合影。攝影師@張澤坤
那麼
我們是如何在茫茫大海上
建造起這些超級工程？
它們又給我們帶來了什麼？
跨越大海，有多難？
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中國是一個海洋大國
3.2萬公里的漫長海岸線上
坐落着一個與眾不同的地方
——浙江省舟山市
組成這裏的並非是連續的陸地
而是1390個島嶼
人稱舟山羣島
作為中國第一大羣島
這裏的交通方式必然格外不同
西堠門大橋
從建成的那一刻起
就是中國跨度最大的橋樑
並保持這項紀錄長達10年
但當我們在更加廣闊的視野下來看
會發現即便是這樣的長度
也不過是整座舟山跨海大橋全長的1/30
包括全長近50千米的舟山跨海大橋在內
中國的海域上
全長超過10千米的大橋就有十餘座
而它們
都是為了同一個使命
——跨越大海
但是，跨越大海又談何容易
PART1
超級大橋
2001年
岑港大橋的通車
標誌着舟山羣島與大陸連為一體的開始
這座大橋由鋼筋混凝土構成
其梁體內置入了預先拉伸的鋼絞線
和包裹它的混凝土一起承受橋面的荷載
讓橋樑擁有更大的跨越能力
單跨跨度達到50米
兩年後
不遠處的響礁門大橋
更是一舉將這個數字提升至150米
但這樣的跨度還不夠
跨海大橋還面臨着一個重要的問題：
通航
單跨跨度150米的響礁門大橋
僅能滿足500噸級的船隻通行
然而面對着全球貨物吞吐量第一大港
——寧波—舟山港
連接舟山羣島和大陸的跨海大橋
必須在密集的航道上
為通行船隻留出足夠的空間
修建跨度更大、橋面更高的大橋
也就成為必然之勢
金塘大橋
憑藉620米的大跨度
從海上重要航道上一跨而過
橋下足以通行5萬噸級的貨輪
而實現如此大跨度的秘密
就在這兩座相當於70層樓高的橋塔
及168根傾斜的鋼索之中
這些鋼索緊緊拉住梁體
巧妙地將梁體的重力傳遞至堅固的橋塔
因而得名斜拉橋
它特殊的形態具備較強的抗風能力
因此在絕大多數跨海大橋上
都能見到它的身影
當然
這種橋型也不是萬能的
如果遇到水下地形更為複雜
數百米的跨度無法跨越急流 漩渦等時
就勢必需要一種擁有更大跨越能力的橋樑
——懸索橋
西堠門大橋就是這樣的懸索橋
兩道直徑約為0.86米的主纜
攜帶着巨大的梁體
以1650米的跨度
一次性跨越了湍急的危險水道
於是
岑港大橋、響礁門大橋、桃夭門大橋、
西堠門大橋、金塘大橋和它們之間的連接段
共同組成了舟山跨海大橋
正是這樣的大橋
讓寧波和舟山兩座城市
經由一條海上高速公路彼此相連
但真正跨越大海
僅憑一座橋還遠遠不夠
我們還需要一個超級組合
PART2
超級組合
2018年建成通車的港珠澳大橋
全長55千米
作為世界最長的跨海大橋
在伶仃洋海域
它以一己之力連接香港、珠海、澳門三地
當我們縱觀這55千米
會發現它是一個名副其實的超級組合
在沒有船隻通行的區域
不同跨度的梁橋
順水流蜿蜒前行
承擔起連接的使命
在有船隻通行的區域
加入了三座斜拉橋：
九州航道橋
橋塔形如風帆
寓意“揚帆遠航”
江海直達船航道橋
橋塔如海豚躍起
寓意“人與自然”
青州航道橋
橋塔如中國結一般
寓意“三地同心”
但作為世界上航運最繁忙的地區
伶仃洋海域每日有超過4000艘船隻穿梭往來
還面臨高達30萬噸的超大型貨輪通行
遠超常規橋樑所能承擔的規模
與此同時
狹長的伶仃洋海域洋流較弱
容易淤積泥沙
密集的橋墩更會阻礙水流
無疑是雪上加霜
因此，僅憑橋的組合
已然無法滿足如此嚴苛的條件
於是，一種超級組合登場了
那就是橋樑加隧道
橋樑一路蜿蜒
並逐漸伸入海面以下
而在橋樑消失的盡端
33節巨型管道
被一節節沉放到海底
直到連成一條長達6.7公里的海底隧道
它們不僅留出了足夠寬闊的海面
還大大降低了整個工程對水流的阻礙
靠着兩側的人工島
海底隧道還巧妙地完成了
與海上橋樑的過度轉換
正是這樣的組合
讓這座世界上最長的跨海大橋
成為了一條真正的“海上天路”
今天
這種超級組合又將創造新的奇蹟
這就是同樣跨越伶仃洋
連接廣東深圳和中山兩市的深中通道
這座270米高的橋塔
將與深圳鱗次櫛比的摩天大樓一起
構成新的城市天際線
它也將支撐着
跨度高達1666米的伶仃洋大橋
成為中國海上最大跨度的橋樑
另一邊
世界上最寬的巨型沉管
單節重量可達8萬噸
其排水量甚至遠超過滿載的山東艦航母
它們將由一艘獨一無二的大船
運至指定位置進行沉放
組成世界上獨一無二的雙向八車道海底隧道
在北斗衞星導航系統的輔助下
長約165米的巨大沉管
可保證毫米級的安裝定位精度
然而
無論是巍峨宏偉的超級大橋
還是規模浩大的超級組合
跨越大海真正的困難
並不只是跨度和長度的突破
而是如何應對來自海洋自身的挑戰
PART3
超級挑戰
在中國
風力最大的地方並不是我們印象中的大西北
而是在東南沿海地區
尤其是福建省平潭縣一帶
這裏每年有超過300天都是6級以上大風天氣
被列入世界三大風口海域
強烈的海風又帶來巨大的海浪
因此，這裏一度被認為是建橋的禁區
但是現在
這裏卻屹立着我國第一座
也是當前世界上最長的
同時能通行公路和鐵路的跨海大橋
——平潭海峽公鐵大橋
它又是如何克服海上的狂風巨浪呢？
首先，它擁有足夠重量
足夠剛度的橋體
全橋的混凝土的用量
足以修建4個國家大劇院
面對如此龐大的橋體
一般的風浪也就顯得無足輕重了
同時，遍佈全橋的阻尼器作緩衝
還能最大限度地吸收和消耗
由颱風、海嘯等自然災害帶來的衝擊
不僅如此 為了避開大風天氣
這座大橋的部分梁體
還將在工廠提前完成製作
再運至現場進行組裝
從而極力縮短了海上施工的時間
例如，巨大的鋼桁梁組件
最大重量可達3400噸
它們由近40層樓高的大型浮吊船吊裝架設
相當於一次起吊2000多輛小汽車
用來抵禦船舶撞擊的防撞箱
在建設過程中
還被施工人員頗具智慧地用作臨時施工平台
從而提高了橋樑構件的使用效率
當然，海洋的挑戰
還來自水面之下
這裏的海底地層基岩強度極高
且幾乎沒有泥沙覆蓋
在這樣的條件下
我們又該如何將橋樑
穩穩地“插入”裸露而堅硬的海牀呢？
想要橋樑屹立此處
我們就必須就想辦法穿透海底堅硬的地層
為此，我國研製出重達344噸的巨型鑽機
它能在堅硬的岩層中
鑽出直徑達5米的巨大孔洞
隨後，18根直徑4.5米
長60米的巨型樁基將深入孔洞
形成根深蒂固的橋塔基礎
擁有了如此龐大的基礎
橋墩與橋塔便能紮根於此
從而支撐着橋樑穩穩立於風浪之中
實際上
不僅是強風大浪和複雜的地形地質
水深、洋流、潮汐、船舶撞擊
甚至高鹽高濕的空氣等等
都會影響橋樑的壽命
再加上對航空線路的影響
對泥沙問題的治理
對海洋生態的保護等等
一座動輒數公里
甚至數十公里長的大橋
想要在海中屹立不倒
建設者們就需要用智慧與創造
逐一攻克這些挑戰
這也是為何
建成16千米長的平潭海峽公鐵大橋
5000多名建設者用了7年
建成24千米長的深中通道
一萬多名建設者將需要8年
而55千米長的港珠澳大橋的背後
從計劃建設到實現通車
更是2萬多建設者
奮戰了整整15年
那麼，既然建設難度如此巨大
建設過程如此漫長
為何我們還要一次又一次
想方設法跨越大海呢？
答案其實非常簡單
當我們俯瞰伶仃洋
虎門大橋、港珠澳大橋、深中通道
三座幾乎平行的大橋
將粵港澳大灣區連為一體
未來，一條滬舟甬跨海大通道
將直接連接上海和舟山
它將和一眾跨海大橋一起形成閉環
將整個杭州灣連為一體
這些超級工程
突破於無盡的大海
最終成為了我們腳下堅實的道路
踏上這一條條海上天路
我們跨越的不止是大海
更前往一個共同的未來
本文創作團隊
撰文：叮叮 &所長
圖片：感恩的心 設計：楊寧
封面攝影師：馬紅海 黃昆震
海報攝影師：徐澎 朱慶祥 任玉豪
內容來源丨小新N次方·星球研究所