超级工程的测绘力量
——国测一大队全方位服务港珠澳大桥建设纪实

2018-10-26 09:42 来源 中国测绘宣传中心

薛贵东

21jf2副本.jpg

港珠澳大桥首级控制网测量。

10月23日上午,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平正式宣布——超级跨海工程、世界最长的跨海大桥港珠澳大桥开通!当人们欣喜地注视着这颗伶仃洋上的明珠时,曾经为大桥规划建设提供了坚实测绘保障的国测一大队队员们也难掩心中的喜悦。作为这一超级工程的重要建设者,他们深感骄傲和自豪。

加班加点  技术方案速编写

港珠澳大桥是连接香港、珠海、澳门的大型交通枢纽,被称为新的世界七大奇迹之一。它跨越伶仃洋,东接香港,西接广东珠海和澳门,总长约55公里,是粤港澳三地首次合作共建的超大型跨海交通工程。它创造了多个“第一”——总体跨度最长,钢结构桥体最长,海底沉管隧道最长。这一重大工程对于贯彻“一国两制”方针,全力支持香港、澳门两个特别行政区保持繁荣稳定,进一步加强内地与港澳的合作,拓展粤港澳三地合作具有重要意义。

港珠澳大桥施工难度巨大,为确保大桥工程质量,必须建立高精度的大桥首级控制网。国测一大队凭借领先的技术、精良的装备、高素质的员工和攻坚克难的精神,以及在苏通长江大桥首级控制网建立和深圳湾大桥首级控制网监理测量中积累的丰富经验,被大桥主体工程设计勘察单位中交公路规划设计院选为合作伙伴,承担起大桥首级控制网布测这项光荣而艰巨的任务。

2008年9月初,技术方案编写工作开始。国测一大队队员们经常加班加点至深夜,甚至通宵不眠不休。9月18日,港珠澳大桥前期工作领导小组在珠海召开设计方案评审会,《港珠澳大桥首级控制网测量工作大纲》顺利通过评审。

克服困难  踏勘选建首战捷

港珠澳大桥设计寿命是120年,是世纪工程。大桥首级控制网不仅为施工建设期间提供测量基准,在大桥开通后也要为其安全运营监测提供监测基准。所以,在踏勘选点时要尽量选取观测条件良好,地质基础稳定的基岩作为建点位置。个别首级平面控制点受条件所限,无法选择基岩基础的,则采用每点打入4根8米长、直径108毫米的钢管,管内浇筑混凝土,作为点位的基础,以保证点位的稳定。

9月23日,承担控制网选建任务的技术人员进入测区。在驻地,技术负责人组织所有技术人员进行技术培训,明确工作内容和选建技术要求,并对人员进行分组、分工,开始对珠海、东莞、深圳等地及香港、澳门特别行政区进行实地踏勘。

9月的粤港澳地区骄阳似火,白天最高气温达40℃以上,给踏勘选点工作增添了很大难度。9月30日,到横琴岛洋环村附近的山上选点时,当地村民告知有一条小路可以到达山顶,但近10年来几乎没人上山,路已被树木和灌木覆盖。于是队员们用砍刀开路、做标记,在树木和灌木丛中艰难行进,跋涉两个多小时才到达约200米高的山顶。站在山顶上他们却发现,山顶植被茂密,对GPS信号有严重影响,不利于基建施工,必须另外勘选。当他们想沿着上山时留下的路标原路返回时,郁郁葱葱的树木和灌木竟将路标掩藏得无影无踪。他们只得再次挥起砍刀,开路下山。当他们想沿着上山时留下的路标原路返回时,郁郁葱葱的树木和灌木竟将路标掩藏得无影无踪。他们只得再次挥起砍刀,开路下山。天逐渐黑了,下山越来越难,走不了多久,路就被灌木丛和密林阻断,不得不重新开路,如此反反复复不知道多少回。好不容易走到离山脚还有70米高的一个废弃采石场,他们就踩着松动的石头,滑跑下山坡,回到驻地已是深夜。第二天一早,由当地老乡引路,队员们终于找到了一块很大的基岩空地,与澳门隔江相望。这里观测条件较好,基础稳固,是比较理想的选点位置。经过一个多月的奋战,10月31日,珠海、东莞、深圳地区踏勘选点工作结束。

11月6日,国测一大队与港珠澳大桥前期工作协调小组办公室、中交公路规划设计院组成踏勘小组,进入香港特区踏勘。11月13日,香港境内控制网选建工作告捷,踏勘小组到达澳门。在澳门建设发展办公室和澳门地图绘制暨地籍局的配合下,澳门控制网选建工作顺利进行,11月15日圆满完成。仅用53天时间,国测一大队就完成了粤、港、澳测区踏勘和项目设计,为快速推进大桥首级控制网布测打下了坚实基础。

数年后,一位中铁大桥局(港珠澳大桥测控中心主体单位)同仁对项目技术负责人说:“你们建立的首级控制网很稳定,经过几年复测,基本没什么变化。”听到这句话,队员们感觉当年选建控制点时所经历的种种磨难都值了!

争分夺秒   精心施测创佳绩

港珠澳大桥首级控制网共布设平面控制网观测墩16个,其中珠海区域8个,澳门区域2个,香港区域6个;一等水准路线250公里,桥位区二等水准路线100公里;一、二等高精度跨江(海)高程传递12处。2008年11月中旬,国测一大队选派精兵强将,进驻港珠澳大桥测区作业,夜以继日地实施大桥首级控制网观测工作。

春节是阖家团聚的日子,也是中国最重要的传统节日。就在2009年1月24日农历大年三十这天,在香港、珠海、澳门作业的测绘队员们依然拼搏在生产一线。大年初一,在项目指挥部的统一组织下,28名队员分别从香港、珠海、澳门赶到深圳,参加春节团圆宴。1月26日,大年初二,队员们全都回到各自的岗位,继续紧张有序地开展各项工作。

2009年2月10日,港珠澳大桥首级控制网测量项目提前完成外业工作,进入数据处理及资料整理和汇编阶段。

港珠澳大桥是国家重点工程,工期紧、任务重,并涉及内地、香港、澳门,争取各方面的支持、协调和配合非常重要。在首级控制网施测过程中,国测一大队得到上级单位的大力支持,得到港珠澳大桥前期工作协调小组办公室、中交公路规划设计院有限公司、珠海市重大项目推进办公室、香港路政署测量部、香港地政总署、澳门建设发展办公室、澳门地图绘制暨地籍局等部门和单位的全力配合。特别是香港、澳门有关部门在港珠澳大桥首级控制网选建及观测阶段,做了大量细致、扎实的工作,并在人员、车辆、设备及事务协调等方面给予大力支持。

香港、澳门特别行政区的社会体制与内地不同,工作程序、习惯等也存在很大差别。按照香港的法律,办理GPS观测墩的用地审批手续在正常情况下需要3个月时间,还有施工许可等多项手续需要办理,否则政府不允许施工,市民也会投诉。如果按这个时间计算,测量工作肯定无法按期完成,大桥总体工程进展也会受到很大影响。经过反复协商,香港地政总署等部门克服困难,做了大量工作,最终把用地审批手续办理时间缩短为一个月。

2009年1月22日,在澳门进行水准观测时,队员们遇到一个很大的难题。在进行澳门与氹仔两岛水准观测时,相关作业必须在嘉乐庇总督大桥上进行。这座大桥长约2.7公里,来往车辆繁多,车流导致的桥体震动会对数据精确度造成很大影响。指挥部紧急联系澳门的协作单位,寻求解决办法。很快,经过澳门建设发展办公室大力协调,采取夜间封桥的方案,以保证观测工作顺利进行。

同年1月24日凌晨1时至6时,澳门交通事务局对嘉乐庇总督大桥实施了交通封闭。为保证观测工作万无一失,国测一大队迅速从香港、珠海等地抽调精兵强将,赶赴澳门进行夜间观测。经过近5个小时的紧张施测,澳门氹仔两岛水准路线胜利贯通。

21jf3副本.jpg

技术人员正在开展控制网布测。

技术先进  总体成果创一流

港珠澳大桥首级平面GPS控制网采用了科学先进的数据处理方案,获得了高精度的坐标成果,其基线精度优于0.5ppm,相对点位精度优于2毫米。首级高程控制网采用一、二等精密水准联测,实施了多处跨江跨海高程传递测量,获得了平差后每公里中误差仅0.3毫米的精密高程成果。通过三地联测,还分别确定了国家坐标系、香港与澳门坐标系之间的转换参数,建立了大桥工程建设所需的高程基准和相应的独立坐标系。同时,依据最新的地球重力场理论和方法,建立了高精度的港珠澳大桥地区局部重力似大地水准面,与GPS水准联合求解后,精度达到6毫米。

在2009年2月10日召开的港珠澳大桥首级控制网测量项目外业验收会上,与会专家一致认为,港珠澳大桥首级控制网测量外业数据资料翔实、可靠,测量成果优良,精度指标达到相关规范和项目技术设计书要求。

在2009年3月8日召开的港珠澳大桥首级控制网测量成果评审验收会上,中国科学院院士陈俊勇,中国工程院院士宁津生、刘经南以及香港路政署、同济大学、武汉大学、西南交通大学、中山大学等多家单位的知名专家一致认为,港珠澳大桥首级控制网综合利用GPS、水准、重力场的理论与方法,建立了港珠澳大桥首级三维控制网和相应的高精度似大地水准面。布设方案科学合理,施测质量控制严谨,精度优良,是我国目前最精确的局部似大地水准面之一。项目成果理论严密、技术先进、创新性强,总体成果达到了国际先进水平。该项目的总体方案和成果,为港珠澳大桥工程建设提供了精确可靠的现代测绘基准,对我国大桥首级控制网的建立具有重要的指导意义。

斗转星移,时光荏苒。如今,距离港珠澳大桥首级控制网成果移交给大桥前期工作协调小组办公室,国测一大队队员们离开大桥建设现场,已是匆匆十年。虽十载离别,但队员们仍时刻关注着港珠澳大桥建设。2011年,港珠澳大桥人工岛主体结构工程完成;2015年,208座海上墩台全部完工;2017年,港珠澳大桥主体工程全线贯通……每一次关于大桥进展的新消息都让队员们激动不已。正是他们的艰辛付出、默默奉献、锐意创新,为大桥的顺利建成通车奠定了坚实的基础,起到了至关重要的保障作用。他们也是大桥建设的有功之臣!

(中国测绘报2018年10月26日第一版)