编者按：今年10月，超级工程港珠澳大桥正式通车。习近平总书记指出，港珠澳大桥的建设创下多项世界之最。作为大桥全过程咨询引领单位，公规院从2004年开始，就和港珠澳大桥结下不解之缘。回首过往，港珠澳大桥不仅是公规院人的担当之作，亦是几代公规院人的心血结晶。

超级工程港珠澳大桥于10月23日正式开通 杨瑶琼 摄

本报记者 杨帆 通讯员 王燕 骆美成 翟永威

10月23日，港珠澳大桥正式开通！习近平总书记指出，港珠澳大桥的建设创下多项世界之最，体现了一个国家逢山开路、遇水架桥的奋斗精神，体现了我国综合国力、自主创新能力，体现了勇创世界一流工程的民族志气。

历史不会忘记，从正式编制港珠澳大桥工程可行性方案开始，公规院人已经整整盼了14年。

伴随着10余年伶仃洋大桥方案的前期研究积累，从2004年开始，公规院正式作为港珠澳大桥工程可行性研究单位，承担起超级工程的技术挑战。作为总体策划、方案研究牵头单位，公规院创造性地提出了桥岛隧集群方案；作为工程整体造价研究单位，公规院最终完成了国内首个外海施工造价定额标准体系；作为大桥总体设计单位，公规院在设计中始终贯彻设计标准“就高不就低”的原则，按照120年设计使用寿命高标准完成设计工作；对于大桥桥塔的设计，公规院经过上百次斟酌，最终确定“扬帆出海”的设计理念，并将“风帆”元素演化成“海豚”和“中国结”；作为控制性岛隧工程的设计牵头单位，公规院创造性地提出“半刚性”沉管隧道新结构，打破了多项国际技术垄断；作为港珠澳大桥健康监测养护单位，公规院以“建养并重、以养促建”为准则，用品质至上准则为工程保驾护航；作为大桥跨界通行政策研究的牵头单位，为大桥通行配额、收费模式、交通管理、运营养护、应急救援等30多项具体政策提供了科学依据，为粤港澳大湾区融合发展奠定了基础。

自2004年起，公规院为港珠澳大桥胜利通车提供了全过程的咨询服务。

深度参与 从“伶仃洋大桥”到“港珠澳大桥”

“大桥正式设计5年前，也就是2004年初，我们就开始了工程可行性研究。如果说起对港珠澳大桥的前身——伶仃洋大桥的研究，那得追溯到上世纪90年代初了，”公规院董事长兼总经理裴岷山说，“港珠澳大桥凝聚了几代公规院人的心血。”

1983年，号称“公路大王”的香港合和集团主席胡应湘提出建设伶仃洋大桥的设想。1993年，为了更好地服务伶仃洋大桥的方案研究，公规院在珠海正式挂牌成立珠海分院。此后5年间，公规院完成了连接珠海与香港的伶仃洋大桥的研究。但当时由于种种原因，这一提议被搁置了。

2002年，时任香港特首董建华提议修建连接香港、澳门和珠海的跨海陆路通道，获得中央政府的大力支持。2004年2月，公规院正式承担起工程可行性研究工作。时任公规院院长的周海涛亲自担任项目负责人，调集全院力量，奔赴香港、澳门、广东，进行调研、交流和研究。

当时，大桥登陆点选址是公规院面临的第一个问题。香港方面希望大桥能紧贴港珠澳社会经济中心，于是设计团队将香港的登陆点设置在大屿山䃟石湾。

对于西侧的珠海和澳门，登陆点选择成为令人头疼的问题。如何同时兼顾和满足珠海、澳门两地经济社会发展需求？公规院港珠澳大桥前期规划团队跑遍了可能作为登陆点选择的澳门几个岛和珠海横琴岛，就两地提出的备选登陆点反复踏勘和考察。终于在一次澳门考察返回途中，港珠澳大桥总设计师、公规院副总经理孟凡超和路线负责人问建学，在澳门海关和拱北海关之间发现了一个几十米宽的开阔地带。

“当时没有带尺子。我用脚步丈量它南北向的宽度，印象中大概就是60步左右。我认为这个地方既不干扰珠海，也不干扰澳门，是一个相对比较好的可利用廊道。”孟凡超回忆道。

经过一年的反复研究，公规院为大桥走向论证耗费了大量心血。港珠澳大桥岛隧工程设计总负责人、公规院副总工程师刘晓东说：“考虑到经济、管理及工程效益，线路走向最终选择了‘单Y’型设计方案，即东起于香港大屿山，西连珠海和澳门。”

这个设想得到了粤港澳三方的支持。港珠澳大桥在粤、港、澳三地的登陆点终于确定了下来。

作为中国唯一的中华白海豚国家级保护区，伶仃洋海域的任何工程都无法回避中华白海豚保护这一课题。公规院既要避免因工程建设可能导致的环境污染，又必须把工程建设对白海豚种群的不利影响降到安全范围之内。

“以前‘千军万马’下海作业的场面是不能出现了，因为这样会导致生产、生活垃圾增多，不利于环境保护，而且作业船舶过多，因船体撞击或螺旋桨而受伤的白海豚数量也会增加。”孟凡超说。

2004年，公规院华杰公司成为大桥前期工作的主要力量，负责工程可行性研究交通经济部分的工作。受配额限制的交通量如何预测、跨界项目如何融资、如何协调三地的发展需求等问题都无先例可循。摸着石头过河无疑是艰难的：方案不间断地优化调整，需要协调的单位多达数10家，三地政府向华杰公司征询的问题数以千计。

在粤港澳三方出资比例问题的研究中，华杰团队与香港方面进行了长达数月的沟通，并就计算过程及具体数据接受了香港方面的质询。面对10万多条测算数据，华杰团队对香港方提出质询的40多项问题给出了令人信服的解答。所有提交文件内容详实、数据准确、计算科学，赢得了香港方面的认可，粤港澳三方终于在大桥的出资比例问题上初步达成一致。

大桥工程可行性研究历时近5年，一直持续至2008年。公规院组建超过60人的核心研究团队以及超过250人的专题研究团队，完成各类专题报告46套，近10000页。

运筹帷幄 整体布局敲定“桥、岛、隧”

在港珠澳大桥建设阶段，公规院主要负责大桥总体设计以及海中主体工程桥隧部分的施工图设计等工作。

在总体方案上，港珠澳大桥最终确定为由桥、岛、隧三部分组成跨海集群工程。孟凡超说：“伶仃洋海域的主航道为30万吨级深水航道，是这片海域大型船舶的唯一通道。如果选择全线桥梁方案，则须建多个高度超过170米的桥塔才能满足规划的通航需求。但香港机场距离大桥较近，为保证机场进出港飞机起落安全，周边建筑物的高度受限，这样一来就否决了全线桥梁方案。”

由于外海施工和运营风险、工程造价和运营成本等因素限制，全隧道方案也被否决了。

最终，为保障海上通航能力及飞机起落安全，综合工程风险、经济、环保等因素，公规院提出了国内史无前例的桥岛隧集群方案，并得到各方的肯定。

在整体布局谋划时，工程设计使用寿命是需要明确的首要技术标准之一。内地的特大型桥梁一般设计使用寿命是100年，而港澳地区桥梁设计使用寿命标准则高于内地。

经过多方调研和专家评估，在设计之初，公规院决定采取“就高不就低”的原则，将桥梁设计使用寿命确定为120年。

与此同时，隧道分项负责人、公规院副总工程师刘洪洲也带领团队紧锣密鼓地开展研究工作。在2008年工可深化研究阶段，公规院完成了港珠澳大桥隧道工法比选工作，2009年又完成海底隧道工法比选研究，将沉管与盾构工法方案充分比选、多次咨询、论证、评审，经过详实的分析研判，最终海底隧道工程决定采用沉管隧道方案，隧道埋深达30米，建成后将成为世界上最长的沉管隧道。

桥、隧、岛的接合同样是世界级难题。刘晓东说：“它们的接合是在海里完成的。人工岛有施工后的自然沉降，而桥与隧道都同它发生关系，它的下沉就会带动桥、隧的下沉，弄不好会拉裂隧道，所以必须控制在容许范围内。这在土木工程中是相当难的技术。”

海底隧道建设是整个工程的关键。起初，沉管隧道的结构和基础设计方案依据国外经验。其中，隧道基础是“钢减沉桩”，就是在海底打桩，上面铺上桩帽，桩帽上面再铺碎石，之后把沉管放在上面。但刘晓东在试验中发现，外国咨询公司所给的设计参数值远远小于试验结果，并且试验过程出现了严重的沉降变形。

“你们的算法以前用过吗？在哪里用过？”刘晓东不断地追问国外咨询专家。“挪威有一个项目跟这个类似。”专家这样回答。于是刘晓东找到挪威沉管项目资料认真比对研究，却发现两者差别很大。

正是从这件事情开始，刘晓东对每个环节都持有谨慎审视的态度。通过研究分析，刘晓东坚持采用复合地基作为沉管隧道基础的设计施工方案，这在国内也是首次。“我们敢这样设计，是因为我们有强大的研究、设计、制造与施工能力，保证方案能做出来。”刘晓东说。

珠联璧合三座主桥设计精益求精

如今耸立的三座通航孔桥梁的建筑造型是公规院精益求精的设计结果。

2009年3月，公规院桥梁设计团队开始了新的征程。5个月后，在公规院设计方案竞赛中脱颖而出的“风帆”桥塔方案花落九洲航道桥，但其余两座主体桥梁的方案迟迟不能落地。

港珠澳大桥最大的通航孔桥——青州航道桥，是全线控制性工程。公规院设计团队对青州航道桥的期望很高，大家心目中的设计方案，是包含建筑学、结构学、社会学、哲学等多学科的完美融合，除了常规的桥梁属性外，它在结构上应有所创新，在耐久性上应有所突破，还应该美得独一无二。

当时团队已经构思了数10个方案，然而都不能令人完全满意。

有一天，孟凡超无意中看见设计组李国亮手机吊坠上的中国结，突然来了灵感。孟凡超说：“斜拉桥的景观主要体现在索塔上，好的索塔必须兼具表层的景观与深层的文化。索塔上横梁采用‘中国结’造型，我称之为‘结形撑’，外观上优雅美丽，有一定的视觉冲击力；文化上又凸显出鲜明的民族元素。结构上，我建议用钢结构，这样一方面可在工厂中制造、能够保证质量，另一方面能够避免常规的混凝土上横梁开裂病害。”

作为全线点睛之笔的结形撑就这样诞生了。如今，站在大桥上极目远眺，整座大桥连绵起伏，如一串美丽的珠链镶嵌在大海之上，这正与大桥总体设计的美学理念“珠联璧合”相吻合。九洲桥“风帆”桥塔与海岸线、城市高楼形成远近景；江海桥桥塔如三只出水“海豚”灵动活泼、栩栩如生；嵌有“中国结”的青州桥桥塔则如同海上的灯塔，既指引行船，又昭示着两岸三地人民心连着心、携手共进。

10月24日通车之际，港珠澳大桥桥梁设计负责人、公规院副总工程师刘明虎在北京激动地写下一首诗，题为《圆梦》。诗曰：

神龙舞大湾，港澳牵一线。国强山河壮，伶仃碎梦圆。

勇挑重担完成岛隧预算编制任务

2011年，港珠澳大桥岛隧工程开工，岛隧预算编制的重担落到了公规院的肩上。

岛隧工程造价测算工作没有类似工程供借鉴，只能依靠公规院自身团队协调施工单位配合，到现场勘察测定。“7年来不停调整预算编制，就像摸着石头过河，”港珠澳大桥定额标准研究工程师晏宇说，“这期间既有专业上的压力、精神上的磨炼，也有身体上的劳累。”

2014年12月，公规院进驻施工现场开展岛隧施工图预算编制工作。经过与设计组、各工区的充分沟通，半个月后，公规院拿出了岛隧施工图预算编制工作大纲，港珠澳大桥岛隧工程设计分部预算组负责人史福元向岛隧总部做了专题汇报并顺利通过。经过半年的艰苦努力，岛隧预算终于完成。通过岛隧预算成果，三地委及大桥管理局对岛隧实际工程造价有了初步认识，岛隧工程施工图预算编制工作也得到了中国交建的认可。

敢于“冒险”只为岛隧结构更安全更耐久

“从某种角度上来讲，港珠澳大桥是一个‘香饽饽’，但从工程建设的难度来讲，这可是一个‘硬骨头’。”裴岷山说。

2011年，公规院牵头岛隧工程总承包设计及施工配合工作。

“大多数工程习惯沿用已有的成熟技术与方法，但我们的团队每走一步都在探索更好的方法，”刘晓东说，“只要发现某个工具并不适合我们，或者对工程存在风险，我们就会放弃所谓成熟的做法，立刻组织创新工具、结构、工艺和技术。这是公规院的文化。”

港珠澳大桥岛隧工程设计分项负责人林巍认为，冒险的本质，对于桥梁工程师而言，就是为了将工程风险降到最低，将社会风险降到最低，将人的生命风险降到最低。设计“冒险”是为了工程少“冒险”，设计“冒险”是为了工程不“冒险”。

“在工法上，沉管不宜采用深埋，但港珠澳工程特殊的环境特点又决定非采用这种方案不可。”港珠澳大桥沉管隧道设计与施工关键技术课题研究负责人、公规院副总经理兼总工程师徐国平回忆说。

港珠澳大桥主体工程施工图设计的总工程师、技术负责人周山水对当初和沉管设计团队一同坚持“半刚性沉管隧道”的方案还记忆犹新:“面对新事物，当时各方反对意见非常多，大家都只听说过欧洲的柔性沉管和日本的刚性沉管，半刚性闻所未闻。”

于是周山水与刘晓东一起针对“半刚性沉管隧道”设计方案，指导设计团队对结构进行优化、细化，对各种可能的不利工况进行分析计算，并邀请清华大学、同济大学、日本NCC公司、欧洲TEC公司分别做平行复核验算。它们的验算结果与公规院自主开发的桥隧综合分析软件OSIS计算结果总体一致，证明了半刚性沉管安全可靠。

实践证明，半刚性沉管设计是成功的。公规院和其它岛隧参建单位一起取得了64项重大创新，其中近600项技术获得国家专利。公规院基于此研究成果申报的《深埋沉管隧道半刚性沉管结构体系研发与应用》，荣获中国航海学会科学技术奖特等奖。

7年间，公规院牵头的设计团队前后提交施工图设计图纸超过200册，现场技术服务处理过的工作联系单超过3000份，完成设计变更超过100项，公规院沉管隧道现场设计负责人吕勇刚表示。

回顾在岛隧工程奋战的7年，裴岷山把这归功于公规院人的家国情怀，归功于公规院人求真务实的严谨作风。“港珠澳大桥沉管隧道最终实现是一套方案，但现场各个环节，我们都做了不下10种方案，这既是公司工于创新、规以致远的精神体现，也是对民族、对国家、对全社会高度负责的态度。”裴岷山说。刘洪洲、吕勇刚、张志刚、陈虎成、王勇、李毅、林巍、黄清飞等水下隧道领域专家就此成长起来，成为公规院宝贵的财富。

品质至上健康监测保驾护航

超过1000亿的投资、历时14载、120年设计使用寿命、多样的结构形式、复杂的受力情况以及海洋侵蚀……这一切都要求港珠澳大桥的维养工作必须做到位。

成功易得，经典难成。公规院在桥梁监测管养上铆足力气，在大桥设计阶段就将维养设计置于与主体结构同等重要的地位，对维养理念、策略进行大量研究，以“建养并重、以养促建”为准则，做到桥未建起，养护先行。

在桥梁监测管养方案设计中，公规院倾向更为人性化的检修，桥梁重要构件要保证“可到达、可监测、可检查、可维护、可更换”。

“桥梁隧道健康监测实际上是把桥梁隧道当成一个生命体来看待，给它安装上类似于我们人体检测脉搏、心跳的装置，这样就可以随时监测到桥梁隧道运营状态。比如说台风来了以后，它会发生什么样的变化，都会记录下来，然后就可以分析对大桥的影响。这是一种对土木结构更加人性化的管理。”港珠澳大桥主体工程结构健康监测项目负责人冯良平说。

据港珠澳大桥主体工程结构健康监测系统负责人李娜介绍，港珠澳大桥健康监测面临高空、外海、结构密闭空间三大挑战，且港珠澳大桥主体工程结构健康监测范围广、项目多，单纯依赖人工投入既不现实也不经济。

为保障监测人员安全与职业健康，公规院专门打造了一套便捷实用的桥梁健康监测系统，配备先进的智能传感器设备，采用物联网技术、大数据处理分析技术和最新的人机交互技术，根据大桥各部位的重要性、耐久性等特性和要求，确定各部位所需要的维养工作，并从材料、受力结构和配套设施等多方面开展。通过对这一系统的监控应用，公规院不仅能准确了解桥梁的健康数据，还能及时发现桥梁的异常状态并进行相应处置。

同时，公规院研发了国际首创的多功能梁内、梁外检查车，既能抵御复杂的作业环境，保障监测人员健康，又能够保证监测的精准和高效。9月16日，台风“山竹”在广东沿海登陆，港珠澳大桥工程主体恰处于台风中心风圈。公规院负责实施的港珠澳大桥结构监测系统实时数据显示，桥塔测到瞬时最大风速为每秒55米；索力、位移、振动监测等各项指标都在大桥设计范围内。大桥成功经受住了16级超强台风的考验。

“大桥建成后‘轻松’抵御超强台风的正面袭击，做到‘毫发无损’。这一方面是因为在设计时，公规院确保港珠澳大桥的岛隧及桥梁主体工程和附属设施都严格按高标准进行设计；另一方面，港珠澳大桥主体工程结构健康监测系统作为我国公路交通领域体量最大的集群性结构监测系统，有力支撑了港珠澳大桥的安全运营。”裴岷山说。