《機械設計基礎》課程拓展內容中國驕傲—港珠澳大橋港珠澳大橋是一座跨海大橋，連接香港大嶼山、澳門半島和廣東省珠海市，橋隧全長55千米，其中主橋29.6千米、香港口岸至珠澳口岸41.6千米；橋面為雙向六車道高速公路，設計速度100千米/小時；工程項目總投資額1269億元。該大橋是集橋、島、隧道于一體，是世界上最長的跨海大橋，是中國建設史上里程最長、投資最多、施工難度最大的跨海橋梁，對促進香港、澳門和珠江三角洲西岸地區經濟上的進一步發展具重要的策略意義。2009年12月15日，港珠澳大橋主體建造工程開工建設；2017年7月7日，港珠澳大橋實現了主體工程全線貫通；2018年10月24日開通運營。港珠澳大橋沉管隧道是全球最長的公路沉管隧道和全球唯一的深埋沉管隧道，生產和安裝技術有一系列創新，為世界海底隧道工程技術提供了獨特的樣本和寶貴的經驗。港珠澳大橋港珠澳大橋香港到珠海之間的原公路距離205公里左右，正常行駛需三個半小時左右。港珠澳大橋香港到珠海和澳門之間的直線距離只有35公里左右。港珠澳大橋是國家工程、國之重器，其建設創下多項世界之最，非常了不起，體現了一個國家逢山開路、遇水架橋的奮斗精神，體現了我國綜合國力、自主創新能力，體現了勇創世界一流的民族志氣。這是一座圓夢橋、同心橋、自信橋、復興橋。大橋建成通車，進一步堅定了我們對中國特色社會主義的道路自信、理論自信、制度自信、文化自信，充分說明社會主義是干出來的，新時代也是干出來的?。ㄖ泄仓醒肟倳?、國家主席習近平2018年10月23日在港珠澳大橋通車時的講話）港珠澳大橋港珠澳大橋建成通車，極大縮短香港、珠海和澳門三地間的時空距離；作為中國從橋梁大國走向橋梁強國的里程碑之作，該橋被業界譽為橋梁界的“珠穆朗瑪峰”，被英媒《衛報》稱為“現代世界七大奇跡”之一；不僅代表了中國橋梁先進水平，更是中國國家綜合國力的體現。建設港珠澳大橋是中國中央政府支持香港、澳門和珠三角地區城市快速發展的一項重大舉措，是“一國兩制”下粵港澳密切合作的重大成果。（人民網評）港珠澳大橋

大橋靠近香港方向有一個重要的深水航道——伶仃洋航道，它是大型運輸船只在這片海域通行的唯一通道。這里是全球最重要的貿易航道，每天有4000多艘船只穿行，目前達到10萬噸級通航等級，遠期30萬噸油輪可以通行，如要造橋就要求橋梁必須是單跨1500米以上的多跨形式，橋梁要建幾個超過170來米高度的橋塔。但香港、澳門、珠海、深圳等幾個機場的航空限高不能超過120米。

綜合考慮通航需求和航空限高，港珠澳大橋采取6.7公里長的海底隧道和22.9公里長的跨海大橋的聯合方案，即橋—島—隧集群的方案。港珠澳大橋港珠澳大橋港珠澳大橋港珠澳大橋港珠澳大橋

根據海水潮位資料，確定人工島地面標高為5米，能防御珠江口300年一遇的洪潮。

島體結構采用深插式大直徑鋼圓筒和拋石斜坡堤組合結構，鋼圓筒沿人工島岸壁前沿線布置，西人工島使用61個圓鋼筒，東人工島則使用圓鋼筒59個。用120個巨型鋼筒直接固定在海床上插入到海底，然后在中間填土形成人工島。120個超大的圓鋼筒串起，形成隧道兩端的圓心島，每個圓鋼筒的直徑22.5米，幾乎和籃球場一樣大，高度55米，相當于18層樓的高度，而重量達到550噸，相當于一架A380“空中客車”港珠澳大橋——人工島港珠澳大橋——人工島籃球場地長28米，寬15米，面積420平方米。面積397.6平方米。港珠澳大橋——人工島相當于18層樓高重量相當于A380飛機港珠澳大橋——人工島上海振華重工（集團）股份有限公司生產的圓鋼筒港珠澳大橋生產好的圓鋼筒由上海運到1600公里以外的珠海安裝。港珠澳大橋——人工島吊裝圓鋼筒圍成人工島。港珠澳大橋——人工島吊裝圓鋼筒圍成人工島。用震錘將圓鋼筒穿透37米的海床進入指定的位置。港珠澳大橋——人工島港珠澳大橋——人工島用圓鋼筒圍成的人工島。港珠澳大橋——人工島建設中人工島。港珠澳大橋——人工島人工島效果圖。橋梁總長約23公里，按照六車道高速公路標準建設，設計行車速度每小時100公里。橋梁由非通航孔橋和通航孔橋相連組成，通航孔橋共有3座斜拉橋，自東向西依次是：青洲航道橋、江海直達航道橋、九州島航道橋。

橋體是在廣東中山的拼裝廠機械化生產好后，運到施工現場。港珠澳大橋——橋體港珠澳大橋——橋體港珠澳大橋——橋體港珠澳大橋——橋體港珠澳大橋——橋體港珠澳大橋——橋體港珠澳大橋——橋體港珠澳大橋——橋體港珠澳大橋——橋體港珠澳大橋——沉管隧道

在整個大橋項目中，島隧工程是最具控制性的部分，其中連接大橋東、西人工島的沉管部分是國內首條于外海建設的超大型沉管隧道，海底隧道由33個巨型沉管組成。每節管道長180米，寬37．95米，高11．4米，單節重約6．9萬噸。

沉管隧道由鋼筋混凝土澆筑而成，最厚的地方達到1.8米，每節沉管要用7200噸的鋼筋，相當于搭建整個埃菲爾鐵塔所使用的鋼材；每節沉管的排水量約75000噸，比遼寧號航母的排水量還要大。沉管隧道港珠澳大橋——沉管隧道

沉管預制好之后，兩頭將密封起來，形成一個巨大的中空管子，像造船一樣漂浮在“深塢”中，通過向沉管內部灌水和抽水控制沉管的浮沉?！芭潘慷啻缶涂梢援a生多大的浮力，沉管兩端封閉后排水量是75000噸，也就是說足以讓它自己浮起來，不用借助其他浮力。”兩艘巨大的安裝船一前一后橫跨在沉管上方，8艘拖輪通過巨大的特制尼龍纜與沉管相連，分別在沉管的前后左右位置，由生產基地向預定的海域拖運。港珠澳大橋——沉管隧道港珠澳大橋——沉管隧道港珠澳大橋——沉管隧道港珠澳大橋——沉管隧道沉管拖運工程中港珠澳大橋——沉管隧道沉管下埋海床中的示意圖港珠澳大橋——沉管隧道沉管下埋海床中的示意圖

沉管橫截面四周安裝有巨大的橡膠止水帶，相當于一個大膠圈。兩節沉管在海底對接拉合到一定程度后，膠圈形成了一個密封的狀態，這時候將兩個管節封閉門之間的水和空氣抽掉，形成了一個真空的空腔，海水巨大的壓力將會推動待接沉管往前壓，使橡膠止水帶充分壓縮，從而完成了兩個沉管的對接。

再經過微調使沉管完全到位之后，就以混凝土和碎石等對沉管外回填，固定好已在海底對接的沉管，這時整個對接過程才算完成。港珠澳大橋——沉管隧道港珠澳大橋港珠澳大橋是世界最長的跨海通道，6700米的海底隧道是大橋的控制性工程。其中沉管段長5664米，由33節巨型沉管和1個合龍段最終接頭組成，最大安裝水深超過40米，是我國建設的規模最大的公路沉管隧道和世界罕見的深埋沉管隧道。最終接頭位于E29和E30沉管之間，距東人工島587m，基床水深27.937m，是海底隧道貫通的控制性節點。最終接頭結構整體呈楔形，底板長9.6米，頂板長12米，寬37.95米，重達6000多噸。

港珠澳大橋設計使用為120年，并要求抗8級地震，抵御16級臺風。港珠澳大橋安裝最后的沉管接頭港珠澳大橋安裝最后的沉管接頭港珠澳大橋安裝最后的沉管接頭港珠澳大橋安裝最后的沉管接頭外海沉管有挑戰，最終一節的接頭合龍就是這個挑戰最困難的部分，一百多年來也沒有找到特別好的方法，最后還是中國工程師經過4年的研究和攻關找到了辦法。2017年5月2日５時５０分，沉管接頭開始安裝，如沿用歐洲百年不變的方式，完成這項安裝要超過4個多月，我們在新方法的指導下，２２時33分，重達６0００多噸的港珠澳大橋沉管隧道最后接頭在經過１６個多小時的吊裝沉放后，最終安裝成功。在水下30米，對接的最大誤差只有2.6毫米，最小誤差是0.8毫米，這是全世界最小的誤差，史無前例。港珠澳大橋沉管需要埋到海床下40多米，第一次做到了海底隧道“滴水不漏”。港珠澳大橋插入劉曉東的演講

“神九與天宮一號的對接，被人們稱為太空之吻，而我們這個深海之吻，難度可以與之并論，甚至會更難?！表椖坎扛笨偣こ處焺喥秸f，“對接在環境復雜的海底進行，受多種環境介質影響，共需對接33次，耗時3年，堪稱馬拉松賽跑?！?/p>

沉管在海底的沉放和對接過程中，完全在不可視的環境下進行，采用了由遙控壓載、精確聲納測控和數控拉合組成的數字化集成控制系統，所有的控制都可在船上的電腦上完成。

在建設過程中，我國對沉管的設計、生產和安裝技術進行了一系列創新，貢獻64項技術創新，為世界海底隧道工程技術，提供了獨特的樣本和寶貴的經驗。港珠澳大橋港珠澳大橋大橋施工創造了多個世界之最：1.最長

港珠澳大橋全長5664米的海底隧道，由33節鋼筋混凝土結構的沉管對接而成，是世界上最長的海底沉管隧道。2.最大

沉管隧道浮在水中的時候，每一節的排水量約75000噸，而遼寧號航母滿載時的排水量也只有67500噸。

3.最重

沉管預制由工廠化標準生產，使用鋼筋量相當于埃菲爾鐵塔。在這75000噸重的沉管下面，是預先安裝好的256個液壓千斤頂。港珠澳大橋

4.最精心

海上的氣候條件，很大程度上決定了沉管浮運和對接的成敗。工程方一年多前就與國家海洋局海洋環境預報中心合作，做精細化、小區域的海洋環境預報，每天堅持監測預報，花費達3000萬元，只為每個沉管找兩三天的作業時間。

5.最精細

在沉管隧道安裝之前，還要在挖好的基槽中做碎石基床基礎，即要在40米深的海底，鋪設一條42米寬、30厘米厚平坦的“石褥子”，而這條“石褥子”的平整度誤差要控制在4厘米以內。

6.最精準

沉管對接堪稱世界最大難度的“深海之吻”，沉管在海平面以下13米至44米不等的水深處無人對接。對接在環境復雜的海底進行，受多種環境介質影響，共需對接33次，耗時3年。沉管連接處橡膠止水帶要可用120年，對接誤差控制在2厘米以內。中國有八座世界上最高的十座大橋中國有五座世界上最長的十座跨海大橋，觀

后

感通過這個案例的學習，應有以下的收獲或提高：

1.通過港珠澳大橋的建設，學習我國科學家和工程技術人員的那種為國增光、勇挑重擔、勇于創新、敢于去干前人沒有干過的事的那種敬業的崇高的精