港珠澳大桥224个桥墩为何不沉？看完就明白，我国的基建有多强大

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2018年10月24日上午9时，港珠澳大桥正式通车运营。这项工程2009年12月15日开工，2017年7月7日主体工程全线贯通，全长约55公里，其中海中主体工程约29.6公里，桥梁段约22.9公里，岛隧工程约6.7公里，设计使用寿命达到120年。

可真正让人觉得不可思议的，可能还不是55公里这个数字，而是海面上的224个桥墩。伶仃洋下面并不是一整块坚硬岩石，很多地方覆盖着淤泥、砂层和软弱土层。

桥梁、车辆以及风浪产生的巨大力量不断向下传，这些桥墩为什么不会慢慢陷进泥里？难道为了造桥，还要先把海水抽干？

很多人会下意识觉得，跨海大桥的桥墩就是一根巨大的混凝土柱，直接压在海底。真这么干，大桥反而站不稳。海床表面看起来差不多，地下情况却可能完全不同。

同一片海域，这里可能十几米都是软泥，换一个地方，可靠的持力层却埋得更深。如果直接把几十万吨结构压在松软地层上，刚建成时或许看不出问题，时间久了，不均匀沉降才真正危险。

所以从逻辑上看，修跨海大桥遇到的第一道题，不是“怎么在水里浇混凝土”，而是桥上所有重量最终交给谁。

工程施工以前，必须先给海床做一次完整体检。钻探和贯入设备从船上进入海床，根据不同深度的阻力、摩擦等变化判断地下到底是淤泥、砂层还是更坚实的地层；物探设备则利用声波在不同地层间产生的反射，把大量测点拼起来，形成海床以下的地质结构图。

只有先知道下面是什么，工程师才能决定桥墩放在哪里，桩打多深，采用什么基础形式。所以我们肉眼看到的那根桥墩，其实已经是工程比较靠上的部分。真正决定它能不能站住的东西，还藏在泥土下面。

如果海床表面的软泥承担不了大桥重量，那就干脆绕过它。港珠澳大桥桥梁工程采用钢管复合桩等基础形式。大型施工船先把钢管桩送到设计位置，再通过沉桩、钻孔、清孔、钢筋笼以及混凝土施工，让基础深入更可靠的地层。

说白了，这些深桩就是桥墩埋在海床里的“腿”。车辆和桥面的重量先传给墩身，再传到承台，承台把力量分给下面的一组桩基，最后由这些深桩把荷载传到更深、更结实的地层。

可以断定，我们平时说“桥墩站在海里”，其实只是看到了表象。它真正站住，靠的是海床以下一整套看不见的基础结构。

可问题又来了，海里全是水，工人怎么施工？这时候就要用到围堰。施工人员可以把一块块带锁口的钢板打入海床，再一块接一块咬合起来，像把一条巨大的拉链围成封闭区域。

海水被挡在外面以后，水泵开始排水。但水越往外抽，围堰受到的压力反而越大。因为里面逐渐变空，外面却是一整圈海水在向内挤压。所以抽水过程中还要不断安装钢梁和支撑，让内部结构向外顶住海水压力。

海水挡住了还不够

围堰挡住四周，并不代表施工区就完全干了。如果钢板下面存在透水砂层，海水仍然可能绕过底部不断向上渗。大型抓斗需要继续清除表层淤泥和松软土层，抽排、开挖和基础施工必须同时进行。

更麻烦的问题是，混凝土怎么在水下浇筑？普通混凝土直接从水面倒下去，水泥浆可能被水冲散，砂石也容易离析。所以水下施工通常要使用导管法。

一根长钢管直接伸到水下施工位置，混凝土从管内连续送到底部，再从下向四周慢慢铺开，把水逐渐向上顶走。

你可以把它想成往一杯水的杯底灌蜂蜜，如果从杯口直接倒，蜂蜜一路都和水混在一起；如果用管子送到杯底，再从下面慢慢铺开，与水直接接触的主要就是最外围部分。

这里还有一个非常关键的要求：不能随意中断。导管出口必须始终埋在已经浇筑的混凝土内部，如果中途断开，让海水进入管道，后续混凝土就可能形成夹层。外面看起来已经连成一整块，内部却可能藏着软弱位置。

从逻辑上看，这也是跨海大桥最特殊的地方。很多真正决定安全的工序，工程完成以后，再也没人能够直接看到。

等水下封底达到要求，剩余积水才能进一步排出，随后绑扎钢筋、安装模板、施工承台和墩身。临时围护完成任务后撤除，海水重新回到桥墩周围。刚才还是机器轰鸣的施工区域，最后只剩下一根安安静静露在海面上的桥墩。

真正高明的地方

如果港珠澳大桥所有构件都靠工人在海面上一点点现浇，工程越大，不确定性就越高。因此这项工程大量采用工厂化、标准化和装配化施工。

能在岸上完成的构件，尽量先在受控环境中预制、检测和养护，再通过大型运输船送到桥位，用浮吊和专用设备完成安装。桥墩、钢箱梁以及海底隧道使用的大型沉管等构件，都体现了这种工业化思路。

这才是理解“工程奇迹”最关键的一层，真正厉害的不是单纯把东西造得越来越大，而是把原本复杂、危险、容易受风浪和天气干扰的海上施工，拆成能够计算、预制、运输和精准安装的一套工业流程。

就连224个桥墩这个数字也不是随便定下来的。港珠澳大桥方案优化过程中，桥墩数量曾由318个减少到224个，少了94个，其中一个重要考虑就是减少对相关海域及中华白海豚栖息环境的影响。

桥墩少了，部分桥跨就必须做得更长，施工难度并不会因此降低。所以这项工程真正面对的，从来不是一道“桥能不能造出来”的单选题，而是结构安全、120年设计使用寿命、海上施工、航运需求和生态保护必须同时成立。

结语

所以，下次经过港珠澳大桥，再看到那些从海面升起来的桥墩，可以往水下多想一层。你看到的是桥墩，真正承受重量的深桩、承台和基础结构却早已藏进海床。

你看到的是一条约55公里的跨海通道，背后却是一整套地质勘察、桩基施工、水下混凝土、围堰支护、工厂预制和海上装配体系。

港珠澳大桥真正称得上工程奇迹，不只是因为它足够长，而是工程师把海水、软土、风浪、荷载和120年寿命要求，一个个变成可以测量、计算和控制的问题。海面上的大桥人人看得见，真正让它站稳的那部分，却一直藏在海床下面。

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