“中國橋梁,雄起!
-- 珠澳大橋主體橋梁合龍,建設者們創(chuàng)造了橋梁界眾多新標準
發(fā)布時間:2016-07-11 16:07:45這是中國建橋史上值得銘記的瞬間。
“中國橋梁,雄起!”鞭炮聲過后,已奮戰(zhàn)50個月的港珠澳大橋CB02標段項目經(jīng)理黃新明和同事們手挽著手,圍成一圈大吼。
2016年6月29日上午10時20分,港珠澳大橋主體橋梁工程江海直達船航道橋合龍段開焊,標志著長達22.9公里的港珠澳大橋主體橋梁成功合龍。
要克服惡劣的外海施工條件,建設一座同時滿足內(nèi)地、香港和澳門三地標準體系,設計使用壽命長達120年的巨大規(guī)模跨海通道,難度可想而知。7年來,建設者們是如何一步步搭建起這條“海上天路”的?
●南方日報記者 潘曉晨 發(fā)自珠海
又一次精度的挑戰(zhàn)
28日22時40分,港珠澳大橋主體橋梁合龍口兩側(cè)的橋面上,站滿了人。
距離計劃開始吊裝的時間已經(jīng)過了40分鐘,運載著合龍段鋼箱梁的船只才剛剛進位抵達合龍口正下方。
此刻,無論是負責鋼箱梁制造的黃新明,還是負責鋼箱梁吊裝的榮國城,都顯得信心滿滿。榮國城是廣東長大公司港珠澳大橋項目副總工,他清楚,這最后一節(jié)鋼箱梁的吊裝不容出錯。
其實,這一段鋼箱梁早在40多分鐘前就已經(jīng)抵達了合龍現(xiàn)場,可為何遲遲不進位?榮國城給出了答案:潮汐。受突然變化的潮汐影響,海面洋流速度加快,不利于鋼箱梁吊裝的精度控制。所以,他們要等。
合龍段鋼箱梁的吊裝精度要求是,它與兩端鋼箱梁之間的縫隙不得超過20毫米。榮國城說:“普通大橋?qū)@一指標的要求是不超過30毫米,但在這里,我們面對的是港珠澳大橋。”
這是一座設計使用壽命為120年的大橋,精度是維持它生命的元素。
港珠澳大橋工程管理部副部長景強告訴南方日報記者,以主體橋梁的鋼管打入樁為例,國標要求的精度是1/100,港珠澳大橋則是1/250,假設一根樁基長度100米,插入海底后,普通橋?qū)λ蟮钠矫嬲`差是1米,港珠澳大橋的誤差則是0.4米。
再比如青州航道橋塔“中國結(jié)”,中間的結(jié)形撐是鋼結(jié)構,連接兩側(cè)的橋塔為混凝土,前者的施工精度是毫米級的,而后者卻是厘米級的。“要將這兩種不同精度要求的材料在163米的高空實現(xiàn)完美對接,施工控制要求是非常高的。”景強說。
搶在臺風到來前合龍
29日凌晨0時45分,合龍段鋼箱梁吊裝成功,這基本宣告了合龍的成功,只待上午舉行儀式。
“如釋重負!比預想得還要順利。”吊裝成功后,榮國城笑了出來。從2012年7月施工隊入場到29日合龍,榮國城在港珠澳大橋項目上已經(jīng)花了整整四年時間。
在吊裝現(xiàn)場,榮國城忙著和“戰(zhàn)友”們相互道賀、合影。
廣東長大公司港珠澳大橋項目總經(jīng)理余立志說:“別看我們今天好像很輕松,其實,真正的難題已經(jīng)解決了。”
細心的人或許已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在媒體的報道中,港珠澳大橋主橋合龍的時間一再被提前。從最初的今年8月提前到7月,最后在6月底實現(xiàn)了目標。
建設者們急什么?要搶在臺風前面。今年是強厄爾尼諾現(xiàn)象年。暴雨已經(jīng)多次降臨珠江口海域,但真正的狂風還并未到來。大橋如果不能趕在強臺風到來之前合龍,就意味著要花更大的精力和資金來建設防護設施。
用什么辦法來縮短工期?答案是直接吊裝大節(jié)段鋼箱梁。把多個小節(jié)段剛箱梁在工廠里拼裝成大節(jié)段,然后一次性整體吊裝。
一個標準節(jié)段鋼箱梁長度15米,而一個大節(jié)段鋼箱梁常常超過100米,重達3000多噸,吊裝難度有天壤之別。
為此,廣東長大公司采用了中國橋梁界罕見的抬吊技術,即用兩臺大型海上浮吊,把鋼箱梁“抬上去”。
“抬吊技術在日本比較成熟,但是他們用的是相同型號的兩臺浮吊,便于協(xié)調(diào)控制。而我們現(xiàn)有設備條件下用的兩臺浮吊是不同品牌的,這就要求我們在計算和操作時極為精密。”余立志說,“3000多噸的鋼箱梁都能順利吊裝,合龍段只有280噸,自然不在話下。”
每粒砂石都能溯源
港珠澳大橋是一項超級工程,被英媒《衛(wèi)報》稱為“現(xiàn)代世界七大奇跡”之一,為了突破重重挑戰(zhàn),建設者們也創(chuàng)造了橋梁界的眾多新標準。港珠澳大橋的建設過程,不僅呈現(xiàn)了中國制造的水平,更打造了“中國標準”。港珠澳大橋管理局行政總監(jiān)韋東慶介紹,港珠澳大橋管理局與港澳合作,首創(chuàng)了混凝土認證制度,港珠澳大橋的每一立方混凝土,每一粒砂石都能溯源,都有標準。
景強介紹了更多的港珠澳大橋標準。為確保珠江口防洪納潮及航道通暢,港珠澳大橋主體工程阻水率必須控制在10%以內(nèi),非通航孔橋近200個橋梁承臺全部埋入海床內(nèi)。這就意味著要在海底實施樁基與預制承臺間的后澆混凝土施工,也就是說,要在水下創(chuàng)造出一個無水干作業(yè)環(huán)境,然后由人員進入完成后澆混凝土的施工。橋梁工程的三個土建施工單位“各顯神通”,用不同方法實現(xiàn)了規(guī)模宏大的埋置承臺施工。
為了滿足耐久性指標的要求,港珠澳大橋所有混凝土澆筑溫度必須控制在28攝氏度以內(nèi)。為達到這一指標,施工方需要在混凝土工廠配置的制冰機,在拌制混凝土時,向里面加冰以實現(xiàn)降溫。
除了新標準之外,港珠澳大橋的建設還堅持“大型化、標準化、工廠化、裝配化”的建設新理念。大節(jié)段鋼箱梁和江海直達船航道橋“海豚塔”,都是在工廠整體拼裝完成后,再整體吊裝。“但是,風險和造價也成倍地增加了。試想,整體吊裝一個100多米高、近3000噸重的鋼塔,稍有閃失,后果將是災難性的。而我們成功做到了。”景強說。
盡管項目取得了階段性的重大成果,但在港珠澳大橋管理局局長朱永靈看來:“接下來的任務依然艱巨。”
目前,港珠澳大橋主體工程建設各方正全力推進工程建設,爭取明年具備通車條件。島隧工程已沉放27節(jié)管節(jié),已建隧道總長超過4700米,超過總長度的80%。橋梁工程的橋面鋪裝、交通工程等后續(xù)施工將全面展開。
人們已將目光轉(zhuǎn)向大橋通車的那一天。
三大亮點
“超級工程”取得了哪些突破?
亮點1:190個橋梁承臺埋入深海床面下
伶仃洋是一個典型的弱洋流海域,每年從珠江口夾雜著大量的泥沙涌入,如果大橋的橋墩太密,阻擋了泥沙,就可能使伶仃洋逐漸變成一片灘涂甚至沖積平原。為減小橋梁基礎的阻水率,保證珠江口排洪納潮及航道通暢,港珠澳大橋非通航孔橋采用埋置式承臺,將190個橋梁承臺埋入深達8~15米的海床面以下,規(guī)模龐大,在國內(nèi)乃至世界范圍內(nèi)尚屬首次。
亮點2:用鋼量40多萬噸可建60座埃菲爾鐵塔
港珠澳大橋主體工程近23公里的橋梁,首次在橋梁工程上部結(jié)構大規(guī)模采用鋼結(jié)構,用鋼量達40多萬噸,足以建造60座埃菲爾鐵塔。全新的自動化生產(chǎn)線,智能化的板單元組裝和焊接機器人系統(tǒng),先進的超聲波相控陣檢測設備,工廠化的“長線”法拼裝,代替了過去以手工操作為主的生產(chǎn)模式。
亮點3:橋梁墩臺陸上預制海上運輸整體吊裝
港珠澳大橋主體工程非通航孔橋基礎均采用大直徑鋼管復合樁,橋梁墩臺、組合梁、鋼箱梁、鋼塔全部采用陸上預制,海上運輸整體吊裝。三座通航孔橋亦非按照傳統(tǒng)方式建造,尤其是幾千噸級鋼塔整體吊裝技術,是中國橋梁界的重大創(chuàng)新。
主體工程
港珠澳大橋主體橋梁包括哪些?
總長55公里的港珠澳大橋,是連接香港、珠海和澳門的超大型跨海通道,包括海中橋隧主體工程,以及香港、珠海、澳門三地口岸和連接線。其中,主體工程由6.7公里的海底沉管隧道和長達22.9公里的橋梁工程組成,隧道兩端建有東、西兩個人工島。
本次合龍的主體橋梁工程包括3座通航孔橋(九洲航道橋、江海直達船航道橋、青州航道橋)及深、淺水區(qū)非通航孔橋。深水區(qū)非通航孔橋采用110米跨徑整幅整墩鋼箱連續(xù)梁橋,淺水區(qū)非通航孔橋采用85米跨徑鋼混組合梁。
港珠澳大橋建設大事記
2009年12月15日港珠澳大橋正式開工。
2012年7月港珠澳大橋主體工程鋼結(jié)構制造和橋梁土建工程開工。
2013年12月2日港珠澳大橋首片組合梁成功架設。
2014年1月19日港珠澳大橋首跨鋼箱梁在深海區(qū)架設完成。
2014年12月14日橋梁工程樁基施工全部完成。
2015年2月10日橋梁工程CB05標完成最后一片組合梁吊裝,率先拉通。
2015年4月20日橋梁工程CB05標九洲航道橋207號墩上塔柱整體吊裝成功,并于5月11日豎轉(zhuǎn)提升到位,九洲航道橋揚起“雙帆”。
2015年5月14日青州航道橋57號主墩索塔上橫梁“中國結(jié)”J1節(jié)段最后一次吊裝順利完成。至此,青州航道橋索塔“中國結(jié)”吊裝全部完成
2015年9月6日主體工程220座墩臺全線完工。
2016年4月11日青州航道橋中跨合龍段MCL梁段順利吊裝完成,橋梁工程CB03標成功合龍,打通了從西人工島上橋的通道。
2016年6月2日江海直達船航道橋138號鋼塔(第三座海豚塔)成功吊裝,標志著港珠澳大橋主體工程7座橋塔施工全部完工。
2016年6月29日江海直達船航道橋合龍暨主體橋梁合龍。
來源:南方日報
撰文:南方日報記者 潘曉晨
圖/南方日報記者 王榮