10月23日上午港珠澳大桥开通仪式在广东珠海举行，国家主席习近平出席仪式并宣布大桥正式开通。从香港到珠海、澳门以前要3个多小时的车程，如今只用30分钟，粤港澳三地民众热切期盼的“大湾区1小时生活圈”正逐渐形成。

港珠澳大桥，世界上最长的跨海桥梁，地处高温、高湿、多盐的华南海洋环境，集桥、岛、隧三种结构于一体，这三种完全不同的结构形式，却有一个共同的要求：120年寿命必须保证。作为工程两大主材之一的混凝土结构该如何设计、如何施工、如何维护，这是前所未有的挑战。

中交四航工程研究院有限公司的技术团队，利用多年开展海洋环境耐久性研究的成果，针对港珠澳大桥的工程特点，联合港珠澳大桥管理局、清华大学、四航局、同济大学组成产学研技术研发课题组，分别根据工程设计、施工和维护阶段的技术需求，研究建立了一整套港珠澳大桥耐久性保障技术体系，有力回答了工程120年设计使用寿命如何达到的问题。

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初步设计——

攻克120年耐久性设计技术难题

港珠澳大桥结构整体要满足120年设计使用寿命的要求是国内首创，耐久性设计及施工控制方面并没有可供直接参考应用的成功经验，这在我国桥梁史上是从未有过的。

“海工环境下，钢桥面疲劳开裂和混凝土海蚀早期破坏是行业通病，要建成一流工程，必须借助科研的力量来攻克这两大行业痼疾。”作为港珠澳大桥国家科技支撑计划课题之一——“混凝土结构120年关键技术”的负责人中交四航院总工王胜年表示，“港珠澳大桥混凝土结构怎么样实现120年的使用寿命，怎样进行耐久性设计、怎么均匀控制混凝土结构的质量，这都是世界级难题。”

王胜年带领团队进行攻关，从理论、技术、材料、工艺等多方面着手，利用自身的技术特点联合清华大学，在充分调研工程所在地周边地材的基础上，针对影响港珠澳大桥混凝土结构耐久性的主导因素，就混凝土结构的耐久性设计与实现、沉管控裂技术等进行了深入研究，攻克了120年耐久性设计技术难题，形成了耐久性设计方法、高耐久性混凝土配制技术、沉管节段混凝土全断面浇筑、外加防腐蚀设计等综合成果。最终在国内首次建立了基于可靠度理论的耐久性设计方法，为大桥工程主体结构120年的设计使用寿命提供了强有力的技术支撑。

港珠澳大桥沉管隧道长度大、水深大，节段接头数目众多，任一节段接头的防水出现问题，都将直接影响120年使用寿命设计，为了解决节段接头的耐久性问题，四航院克服国外厂家的技术封锁，展开了管节变形缝的水密性、耐久性试验研究，自主研发了一套止水带检测设备和方案，打破了国外技术堡垒，为解决大桥沉管管节接头的耐久性问题提供了宝贵依据。

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图纸设计——

确立寿命保障关键措施与技术

在大桥施工图设计阶段，王胜年带领团队联合港珠澳大桥管理局、清华大学、四航局以及同济大学紧密结合工程，为工程结构的耐久性设计、耐久性施工与监控、耐久性评估与再设计等内容进行研究。研究确定了确保120年设计使用寿命的保障技术措施，编制了《港珠澳大桥混凝土结构耐久性设计指南》、《港珠澳大桥混凝土耐久性质量控制技术规程》以及《沉管节段大体积混凝土全断面浇筑控裂技术规程》。经1年多的现场实践以及广泛征询港珠澳大桥建设各方意见，通过了国内外知名专家、院士的评审由建设单位在港珠澳大桥全面颁布实施，为施工图设计的顺利完成、确保工程施工质量发挥了重要作用。

港珠澳大桥结构形式众多，施工工艺考虑海中现浇和陆上预制两种，不同的混凝土构件具有不同的性能要求，为了在确保耐久性的基础上，寻找到兼顾工作性、力学性能、体积稳定性等综合性能最优、适应不同构件施工要求的长寿命海工高性能混凝土的基准配合比，课题组展开了海量的室内试验。

“我们做了大量的试验，光是混凝土配合比试验，就打了30方的混凝土。”王胜年向记者介绍道，课题组耗时一年，先后用坏六个混凝土搅拌机，混凝土配合比试验的混凝土方量超过30立方，最终优选出适用于不同构件的、综合性能最优的推荐配合比，作为工程施工单位在进行配合比设计时的基准配合比。 3

实际施工——

科技纽带“让世界更畅通”

为更好的将科研成果应用于实际施工，充分发挥科技的纽带作用，在前期研究基础之上，四航院承担了组建中交股份联合体港珠澳大桥岛隧工程沉管预制厂试验室、港珠澳大桥主体工程岛隧工程沉管节段足尺模型试验研究、港珠澳大桥主体混凝土耐久性专项监测、港珠澳大桥主体工程现场暴露试验研究、港珠澳大桥CB04标混凝土表面硅烷浸渍施工等科研与技术服务项目，与大桥现场施工紧密，真正意义上实现了科技对于施工的指导作用。

“没有任何人经历过，一次性浇筑3400方左右的混凝土。”参加课题研究的工程师告诉记者，对于将近六公里的海底沉管隧道，每一段沉管不仅有3400多方的体量，还是一次性连续浇筑，要确保沉管不开裂，课题组开展了混凝土配合比优化、开裂风险数值模拟分析、施工温控与管养措施等方面的研究，形成了一套预制沉管混凝土裂缝控制成套技术，解决了预制沉管的开裂问题。

“这么大的项目我能参与其中，我感到无比的自豪。”

“这个项目非常锻炼人，让我的科研水平得到了很大的提高。”

“港珠澳大桥通车之后，我希望能在上面开着车，对坐在旁边的孩子说，这个项目有老爸的一份付出在里面。”

“对参与这个项目的人来说，这是一生的荣幸!”

通过科技这一纽带，将科研、设计与施工紧密结合在一起，把耐久性研究的各项成果落到实处，为保障港珠澳大桥120年使用寿命保驾护航，实现“让世界更畅通”的中国建桥人承诺。 来源：中国水运报

作者：杨丹 李超 龙巍