港珠澳大橋通車!這位重慶大學女生攻克海底隧道「滴水不漏」的關鍵技術

2018年10月25日     76,133     檢舉

10月24日上午9時,港珠澳大橋正式通車運營。這項超級跨海工程集橋、島、隧於一體,總長約55公里,120年設計使用壽命,創造多項世界之最, 堪稱世界橋樑史上的珠穆朗瑪。

上游新聞記者了解到,令人自豪的是,在這個無數人用智慧和汗水鑄就的國人驕傲中,有一位重大人——重慶大學1983級材料學院建材系校友張寶蘭,攻克了讓海底隧道「滴水不漏」的關鍵技術。

這個重大人荒島試驗研發「超級配方」

張寶蘭是重慶大學材料學院建材系83級學生,現任中交四航工程研究院建材所副所長。她說,這次遇到港珠澳大橋這麼好的項目,並克服重重困難堅持下來,帶領團隊取得不錯的成績,最關鍵的還是要靜得下心、沉得住氣做事。她也寄語重慶大學的學弟學妹們,一定要樹立自己的人生目標,並為之不懈奮鬥。

港珠澳大橋能否成功建成,關鍵就在海底沉管隧道。而沉管隧道要保證120年在海底不漏水,混凝土是重中之重。中交四航工程研究院建材所副所長張寶蘭,已研究混凝土20多年,2011年5月被委以重任派往牛頭島管起大橋沉管預製廠混凝土試驗室工作。她也是本次項目唯一一個始終堅持在一線工作的女教授、高級工程師。

從廣州駕車前往珠海,再轉乘渡輪到伶仃洋深處的荒島牛頭島。這段三個小時的路,張寶蘭,一走就是7年。初到荒島,沒有電話信號、沒有網絡,生活用品匱乏,試驗室還處在規劃中,房屋沒有,儀器設備沒有,人員也不齊,全部事情要等張寶蘭自己去搞定。而她必須在4個月內建成與世界最大的沉管預製廠相匹配的試驗室。此時這個小島還一片荒蕪,四面環海。

張寶蘭說:「攻克海底沉管隧道混泥土施工配合比技術最大的困難就是整個過程耗時太長,從立項到試驗到澆注施工歷時近7年,這中間我們要面臨氣溫環境的變化、原材料的變化還有人員的流動,在這麼多變數中要保證混凝土的性能不變,是一個很大的挑戰。」 憑藉多年豐富的課題研究實踐經驗,在耗時近一年、用壞了4個攪拌機進行了海量的試驗後,基礎配方終於出爐。在混凝土的配比上,張寶蘭帶領團隊反覆配比了100多噸混凝土,終於研究出提高混凝土抗裂性能的「超級配方」。

配出不開裂的混凝土

港珠澳大橋沉管隧道的規模、施工難度、質量及精度要求皆達到「世界級」,是交通工程界的新高峰。沉管隧道體型大,管節多,構造複雜,精度要求達到「毫米級」。它擁有超強的「防禦能力」,可以抵禦海水腐蝕,抵擋涌浪暗流,抵受強水壓,甚至能抵抗8級地震,保證120年內安然無損。

要保證港珠澳大橋120年使用壽命的高標準高要求,海底沉管隧道必須要保證沉管不滲漏、要經受住時間和海水的考驗。張寶蘭就得挑戰權威,配出不開裂的混凝土。張寶蘭說,「混凝土配合比不僅僅是計算出來,最終是要靠一次次試驗打出來的。」

混凝土施工配合比是指混凝土中各組成材料之間的比例關係,從表面上看,混凝土配合比計算只是水泥、砂子、石子、水這四種組成材料的用量。實質上是根據組成材料的情況,確定滿足上述四項基本要求的三大參數:水灰比、單位用水量和砂率。面對這樣的不開裂的世界級難題,張寶蘭坦言,承受的壓力前所未有。從配方調整到結構設計、施工過程質量控制、到滲水漏水檢測,每一道工序都要經過精細考量、嚴格的工藝檢測以及多種形式的驗證。每一個步驟都極盡細心、精心打造,從細節上保障質量與安全要求。

「混凝土裂縫控制一直都是工程上的難題,大體積混凝土開裂風險更大,更難控制。」重慶大學材料學院吳建華教授是張寶蘭在重大就讀時的輔導員,也是一位在建築材料專業有著豐富教學經驗的老師。在談到這次港珠澳大橋海底沉管隧道混凝土關鍵技術時忍不住讚嘆:「這次關鍵技術的突破破解了大型工程混凝土裂縫控制的世界級難題,很值得推廣,也很高興我們重大人在國家重大工程中貢獻力量。」