“惶恐灘頭說惶恐,零丁洋里嘆零丁。”文天祥經零丁洋時,曾作詩《過零丁洋》,形容這里的一望無際。改革開放以來,珠江口兩岸發(fā)生了滄海桑田的巨變,此時的伶仃洋早已沒有了當年的荒涼,有的是現(xiàn)代科技日新月異下,一座座正在興起和發(fā)展的城市?缭搅尕暄,連接兩岸三地的世界級工程——港珠澳大橋通車,吸引著全世界的目光。
港珠澳大橋主體工程CB03標段作業(yè)區(qū)域位處珠江口伶仃洋,水文地質環(huán)境復雜,要穿越中華白海豚保護區(qū),又處于珠江航運最繁忙區(qū)段,施工難度世界罕見。
中交二公局負責長1150米的通航孔橋青州航道橋的建設。自2012年7月進場以來,中交二公局一路突破重重難關,打造了國內最大的鉆孔平臺、全國外海橋梁施工中樁基長度最長的鉆孔樁、全球首創(chuàng)的“中國結”……1000多個日日夜夜,五百余名建設者踐行著中交人“固基修道,履方致遠”的企業(yè)使命,圍繞各個難點展開技術攻關,用嚴謹、專注、堅持的工匠精神攻克了所有的挑戰(zhàn),開創(chuàng)了我國甚至世界橋梁史的多項紀錄。
2014年9月4日,港珠澳大橋青州航道橋索塔“中國結”鋼結形撐T2—1、T2—2底節(jié)段在56#主墩上安裝完成,標志著“中國結”安裝成功踏出了第一步。
2015年5月14日,“中國結”完成最后一個節(jié)段——南塔側J1節(jié)段吊裝。至此,港珠澳大橋項目青州航道橋索塔上橫梁吊裝任務完美收官,兩個巨大的“中國結”遙相對望,成為伶仃洋上最為矚目的景觀。
結形撐的吊裝是青州航道橋施工中技術要求和施工難度最高的工序,也是港珠澳大橋建設的里程碑施工項目。這兩個“中國結”造型看似體態(tài)輕盈、身姿靈巧,實際上,他們高50.30m、寬28.09m,相當于半個足球場大,每一個更是重達780噸,絕對無法與“輕巧”聯(lián)系在一起。
“中國結”為鋼結構構件,而索塔為混凝土結構,索塔的施工容許誤差為2cm,而“中國結”鋼結構的容許誤差只有3mm,二者怎樣完美匹配?這就對如何精確匹配、拼接提出了超高的要求。為此,中交二公局相關建設者們反復研究設計圖紙,多次探討優(yōu)化的科學性、可行性,提出相應的解決方案。不僅降低了安全風險,同時也更好地確保安裝精度和穩(wěn)定性,減少后期的維護工作量。其次,“中國結”各節(jié)段精度需全程嚴格控制——節(jié)段加工精度,節(jié)段運卸變形檢測,T1、T2預埋精度,各節(jié)段間匹配精度,各環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密。只有各環(huán)節(jié)滿足規(guī)范要求,才能進行后續(xù)的吊裝、拼接工序。一旦發(fā)現(xiàn)問題,施工人員們及時糾正,盡可能地減少累計誤差,最終確保“中國結”與混凝土塔柱完美結合。
“中國結”在橋位架設時又遇上雨季,臺風、雷電、暴雨、大風等輪番上陣,這對困難重重的橋位架設施工無疑是雪上加霜。根據(jù)塔柱溫度連續(xù)監(jiān)測結果,在22:00—6:00時間段內其溫度較為穩(wěn)定,溫度變形較小。夜間在狹小的空間內施焊,對操作人員來說是不小的挑戰(zhàn),但他們沒有退縮,而是迎難而上——加強橋位安全設施,增加專業(yè)素養(yǎng)較高的操作人員,加班加點完成結形撐節(jié)段的焊接工作。
臺上一分鐘,臺下十年功。歷時數(shù)月的“中國結”吊裝施工,整整籌劃準備了一年之久。項目經理文德安表示:“要將混凝土的塔柱與鋼結構的中國結精確匹配拼接,對每一位施工人員來說都是第一次,加上近160米的海上吊裝高度,起重設備的選擇、海上起重作業(yè)、預埋件的安裝及支撐等因素都不能出絲毫差錯”。這個看似完成不了的任務到底是怎樣做到的?奇跡來自三項設計優(yōu)化和創(chuàng)新,一是將預埋件吊裝由整體改為分節(jié),降低吊裝重量及精確定位難度;二是將結形撐與預埋件的連接方式由設計的全部栓接改為兩個栓接、兩個焊接,降低施工難度;三是聯(lián)合武橋重工等單位聯(lián)合開發(fā)專用吊機,采用“四點起吊、三點平衡”的原理,既滿足吊重、吊高的要求,又可實現(xiàn)精確調位,并由武橋重工元老級總工程師現(xiàn)場指導。
“中國結”要鑲嵌于163米的高塔之上,這對索塔的匹配度也提出了很高的要求。為了確保工程順利施工,項目部根據(jù)工程特點,一是通過施工監(jiān)控單位提出的監(jiān)控指令、技術人員的精確測量控制、預埋測控傳感器驗證等確保施工精度滿足規(guī)范要求;二是采用新材料、新工藝、新技術;三是精心編制了《青州航道橋索塔施工技術方案》來實行科學管理。
由于青州航道橋工期緊壓力大,項目技術人員通過認真研究并經理論計算分析,把傳統(tǒng)的4.5m/節(jié)澆筑高度調整為6m/節(jié),由原來的37個節(jié)段塔身變成30個節(jié)段,這樣至少節(jié)約了2個月的工期。這樣的創(chuàng)新,在外海環(huán)境中還是首次采用。
青州航道橋主要由索、梁、塔三大部分組成,是一種墩塔高、主梁跨度大的高度超靜定結構體系的橋梁。這種結構體系對每個節(jié)點要求十分嚴格,每個節(jié)點的坐標變化都將影響結構內力的分配,因此,測控工作是橋梁施工的重要組成部分。163米高的索塔,要求整體偏位不超過10毫米,垂直度控制在1/3000塔高且不大于30毫米,這就對測控工作提出了更高要求。為了不影響結構物本身的截面尺寸和線形,工程技術人員選擇了在晚上9點以后進行塔柱和相關部位的測量。雖然晚上無光的環(huán)境給測量人員帶來諸多不便,但辦法總比困難多,他們購買了蓄電池做光的能源,利用礦工燈解決了這一難題。
為了掌握準確數(shù)據(jù),測量隊還在上塔柱上預埋了6-8個棱鏡頭24小時連續(xù)測量塔柱整體沉降和偏移,以及受日照影響所引起的規(guī)律性變化,并及時對數(shù)據(jù)進行匯總分析。
相比鋼錨箱5毫米的誤差,“結形撐”的安裝更加苛刻。設計要求安裝高度偏差控制在3毫米以內,傾斜度允許偏差l/4000。2015年春節(jié)期間,數(shù)百人堅持奮戰(zhàn)。大年初五,重175噸的J3節(jié)段安裝成功,吊裝精度控制目標吻合,監(jiān)控計算控制精確。
青州航道橋位于珠海與香港的伶仃洋海域中間位置,尤以索塔56、57#墩樁基施工最為關鍵,若樁基施工沒有完成,主體結構不能在2013年底出水,將對港珠澳大橋整個工程的進度造成一定影響。
2013年2月20日,索塔首樁開鉆,項目經理文德安就給大家立下了“一定保質保量完成施工任務”的軍令狀。56、57#兩個深入伶仃洋10海里的平臺,從此像兩個海上小小不夜城遙相呼應,無論狂風暴雨、嚴寒酷暑,建設工作始終如火如荼。
57#墩墩長支學訓介紹說:索塔樁基都是大直徑超長樁,最長的約150米,在國內海上施工尚無先例,為了確保工期,尤其要保證砼澆注的連續(xù)性,只能晝夜不停幾班倒。
使用壽命120年,平均長度140余米、嵌巖平均深度60余米,φ2.5米的深海樁基必須保證10cm以內的平面偏差和1/250以內的傾斜度,但凡對橋梁工程技術略有研究的人,都會為以上幾個數(shù)字而驚嘆:技術和質量要求太高了!怎么打才能確保其平面偏差和傾斜度精度,尤其在海況惡劣的伶仃洋上,其難度不亞于要求射擊運動員在有風力干擾的情況下每槍必須射中耙心,而且工期十分緊迫。通過廣泛咨詢和綜合比選,團隊最終確定了打樁船施工方案,利用打樁船上自有的一套傾斜儀,再在樁架上安裝一套傾斜儀,形成“雙保險”,同時效率更高。方案形成后,工程人員以12根非工程樁為試驗樁進行了打設,結果顯示平面偏差均在5cm-6cm,傾斜度僅為1/300。
榮譽就是無言的證明。四年里,項目年年榮獲港珠澳大橋管理局勞動競賽“優(yōu)勝單位”、HSE綜合管理優(yōu)秀項目部稱號,以及2013年度全國五一勞動獎狀的殊榮;項目經理文德安獲2014年度全國交通基礎設施重點工程勞動競賽先進個人,副經理周樹民獲得2013年度廣東省五一勞動獎章。大橋合龍儀式上,港珠澳大橋管理局發(fā)來賀信,信中稱贊中交二公局:“項目在施工期間未發(fā)生一起質量、安全事故,在管理局組織的歷次信譽評價中多次名列前茅,為大橋建設做出了榜樣、樹立了典范”。
撰文:廖銀潔
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