臻于至善 建成國內(nèi)最復(fù)雜互通
碧波滾滾,水天一色之間,正式通車的南沙大橋(即虎門二橋項目)宛若一條蛟龍,蜿蜒盤旋于珠江東西兩岸之上。作為《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》出臺后首個投入使用的“超級工程”,南沙大橋正給現(xiàn)實報以最生動的詮釋:“一橋飛架南北,天塹變通途”的豪邁,已化作我們現(xiàn)實生活的驕傲。
南沙大橋全長12.89公里,起于廣州南沙東涌鎮(zhèn),經(jīng)海鷗島,止于東莞沙田,連接兩岸三地。全線采用橋梁方案,包含兩座超千米的世界級跨江特大橋,是珠三角核心區(qū)新的重要過江通道。南沙大橋的建成通車,打破了珠江口兩岸通道不足的“瓶頸”,對完善廣東省及珠三角地區(qū)公路網(wǎng)布局和功能,促進(jìn)廣東經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展將發(fā)揮重要作用。
來自全國各地的工程師們用智慧和汗水澆鑄這座大橋,承建虎門二橋項目起點S1標(biāo)東涌互通、S2標(biāo)兩個標(biāo)段的正是中交二公局(以下簡稱“二公局”)。擁有55年歷史的中交二公局,是世界500強(qiáng)——中國交通建設(shè)股份有限公司的全資子公司。建局50多年來,承建了包括港珠澳大橋在內(nèi)的一大批跨江、跨海、跨峽谷特大橋梁。南沙大橋建設(shè)團(tuán)隊在這個建橋高能的錘煉下,不斷攻堅克難,也鑄造了南沙大橋的許多創(chuàng)新之處。
S2標(biāo)工程是一座雙塔單跨懸索橋——大沙水道橋,主跨徑達(dá)1200米,主塔高191.1米,相當(dāng)于63層樓高,為雙橫梁門式塔;八車道鋼箱梁全寬49.7米,為目前已建成通車的世界最寬整體式鋼箱梁??此破胀ǖ腟1標(biāo)東涌互通立交,實際上卻是目前國內(nèi)外最復(fù)雜的立交互通。
挑戰(zhàn)??建成國內(nèi)外最復(fù)雜的互通區(qū)
2017年,共青團(tuán)中央微博發(fā)布的一張中國南沙大橋和美國金門大橋的對比圖燃爆網(wǎng)絡(luò),配圖文字“當(dāng)我也站在了這個高度,才明白,有些橋,只能自己造,有些路,只能自己走”獲得了網(wǎng)友一致稱贊。
修建這樣一座大橋是建設(shè)者們的夢想,也是他們用心創(chuàng)造的杰作。然而,大橋起點東涌互通建設(shè)的每一步都充滿艱辛。
東涌互通連接著南沙大橋和廣州繞城高速公路、廣澳高速公路。這個工程看似普通,當(dāng)建設(shè)者們深入研究后才發(fā)現(xiàn),其復(fù)雜程度、施工難度令人咂舌。
因為小小一個互通區(qū),施工起來,竟需要8跨既有高速公路、6跨高壓油氣管線、5跨地鐵、地下有3條高壓油氣管線、1穿既有高速公路、1穿高鐵以及有11處萬伏以上的高壓線,因而也被稱為“86531111工程”,這也是目前國內(nèi)外最復(fù)雜的立交互通。建設(shè)前提是保障以上均正常運(yùn)營,這意味著,每一次“跨”或“穿”,建設(shè)團(tuán)隊都要面臨一次巨大挑戰(zhàn)。
失之毫厘,差之千里。面對如此復(fù)雜的施工環(huán)境,二公局的工程師既要技術(shù)突破,創(chuàng)新工藝,也要在方寸之間,講究套路。
D匝道24號墩柱可謂身處險境,左右被交通繁忙的廣珠北高速和南二環(huán)C匝道包圍,施工空間十分狹小。16-19號墩上方有兩條廣州電網(wǎng)500萬伏主動脈高壓線,施工安全距離高壓線僅有9.3米,高壓線下施工一旦出現(xiàn)問題,有可能導(dǎo)致半個廣州陷入黑暗。
工程師們在這夾縫之地,利用BIM技術(shù)三維建模,進(jìn)行空間碰撞檢測,確保設(shè)計最優(yōu)。針對油氣管線,二公局還設(shè)計了一套管線防護(hù)系統(tǒng),這套系統(tǒng)不僅獲得了發(fā)明專利,也成功入選第15屆中國科學(xué)家論壇交流會。
受環(huán)境因素影響,互通區(qū)內(nèi)的施工工藝包括掛籃懸澆、支架現(xiàn)澆、預(yù)制架設(shè)、頂推,還包括最原始的人工縱、橫移工藝,也包括國內(nèi)少見的鋼箱組合梁工藝、更有前無古人的模架吊鋼殼混凝土分節(jié)對稱澆筑工藝等14種施工工藝,成功解決了每一個點上的技術(shù)問題,被業(yè)界稱為“橋梁工藝博覽館”。
二公局所設(shè)計的跨地鐵施工移動防護(hù)棚、多功能鋼殼進(jìn)行跨線懸澆施工等工藝也成為全省觀摩的示范工程。
創(chuàng)新??無人機(jī)“穿針引線”飛渡珠江
南沙大橋的大沙水道橋橫跨珠江大沙水道,前往香港的高速客船和出海貨船頻繁穿梭。如果采用傳統(tǒng)的船舶拽拉先導(dǎo)索過江的方式,需要對大沙水道封航4至5個小時,對本已繁忙的航運(yùn)帶來不便。最終,大沙水道橋采用了無人機(jī)牽引先導(dǎo)索過江的辦法,既安全高效、成本低廉,更操控簡便,落點精準(zhǔn)且無需封航。
這次無人機(jī)牽引懸索橋先導(dǎo)索跨越珠江,在華南地區(qū)內(nèi)尚屬首次。直徑3毫米的先導(dǎo)索飛躍過1200米寬的珠江水道后,經(jīng)過4次置換牽引,22毫米直徑的鋼繩被固定至南沙大橋東西兩岸索塔。隨后,大橋所需的每束纜索則都需從岸邊啟程,靠動力牽引,沿著“貓道”上的滑輪緩緩向前滑行。此時,工人需要尾隨纜索一同前進(jìn),每束纜索中被染色的定位鋼絲將幫助工人們觀察纜索是否發(fā)生扭轉(zhuǎn),一旦發(fā)現(xiàn)有扭轉(zhuǎn)的情況,就要及時調(diào)整。
什么是“貓道”?“貓道”就是懸在兩座主塔中間的高空施工平臺。此前,就有不少網(wǎng)絡(luò)名人體驗過南沙大橋的“貓道”,他們原本還打算在貓道上跳舞,可當(dāng)面對腳下茫茫珠江,他們有人渾身濕透,還有人直接在高空上演了葛優(yōu)癱……所以說,其實“貓道”并不平坦,從地面走到主塔191米的高度,往往一直在上坡和下坡中交替前行,最陡的地方超過了45度,網(wǎng)絡(luò)名人們一趟走下來起碼花費(fèi)45分鐘,而走“貓道”已經(jīng)成為家常便飯的建設(shè)者們,則只需花費(fèi)十幾分鐘的時間。
突破??自主研發(fā)600噸全液壓跨纜吊機(jī)
開弓沒有回頭箭,南沙大橋施工的難題一個接著一個,等著二公局的建設(shè)者們?nèi)テ平狻?/p>
其中如何把300噸重、約50米長的鋼箱梁升到離水面60多米的高空,并平穩(wěn)固定以及無誤差地進(jìn)行拼接,這個難題在大沙水道橋的建設(shè)中首當(dāng)其沖。
2018年1月9日,南沙大橋大沙水道橋的合龍儀式,給了這個難題一個完美的解答。
南沙大橋大沙水道橋是已建成的世界最寬鋼箱梁懸索橋,兩岸橫跨1200米,由94榀鋼箱梁組成。鋼箱梁從外觀上看是一個呈倒梯形的鋼制結(jié)構(gòu),每節(jié)鋼箱梁長12.8米,寬49.7米,最大的一塊有350噸重,相當(dāng)于200余輛轎車的重量,著實是個“龐然大物”。
如何將這些幾百噸重的“龐然大物”從河面上吊起來,并懸停在60米高空?這就不能不提二公局全新自主研發(fā)的 600噸全液壓跨纜吊機(jī),也是目前國內(nèi)最大的懸索橋?qū)S每缋|吊機(jī)。
現(xiàn)場所見,跨纜吊機(jī)架設(shè)在懸索上,垂下兩根吊纜,可以四角平穩(wěn)地把鋼箱梁提起。二公局虎門二橋項目副總工程師朱小金介紹,智能化、電子化的施工手段,讓他得以通過手機(jī),實時監(jiān)控跨纜吊機(jī)的工作情況,這也讓毫米級的誤差變得安全可控。
從2017年11月9日南沙大橋的首榀鋼箱梁吊裝開始,吊裝總重量達(dá)2.54萬噸的94榀鋼箱梁僅耗時62天,提前完成了任務(wù),真正展示了所謂的“中國速度”。
建設(shè)交通強(qiáng)國,勢在必行!當(dāng)下,南沙大橋的通車也真正展示了——空想出不了歷史高度,建設(shè)方能成就未來。在南沙大橋建設(shè)的熱土上,中交二公局的建設(shè)者們憑著一顆耐得住寂寞的匠心,鑄造出了粵港澳大灣區(qū)又一座“超級工程”。
解讀
無人機(jī)如何
“穿針引線”?
●第一步:在無人機(jī)的牽引下,直徑3毫米的懸索橋先導(dǎo)索飛躍過1200米寬的珠江水道后,經(jīng)過4次置換牽引,22毫米直徑的鋼繩被固定至南沙大橋東西兩岸索塔。
●第二步:大橋所需的每束纜索則都需從岸邊啟程,靠動力牽引,沿著“貓道”上的滑輪緩緩向前滑行。
●第三步:此時,工人需要尾隨纜索一同前進(jìn),每束纜索中被染色的定位鋼絲將幫助工人們觀察纜索是否發(fā)生扭轉(zhuǎn),一旦發(fā)現(xiàn)有扭轉(zhuǎn)的情況,就要及時調(diào)整。(撰文:廖銀潔 王金超 何飛燕)
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