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百年跨海橋是如何練成的?

  • 發佈時間:2014-12-22 19:29:44  來源:國際商報  作者:許霞 孫國光  責任編輯:羅伯特

  每當朝陽升起的時候,珠江口外的大海裏便熱鬧了起來。在這裡,世界上規模最大的跨海工程,連接香港、珠海、澳門兩岸三地的港珠澳大橋,正在緊張的施工中。

  據中鐵大橋局五公司港珠澳大橋CB05標項目總工孫國光介紹,港珠澳大橋起自香港大嶼山散石灣,經香港水域,沿23DY錨地北側向西穿(越)珠江口銅鼓航道、伶仃西航道、青州航道、九洲航道,止于珠海、澳門口岸人工島,總長約35.6公里。其中,中鐵大橋局五公司承擔了CB05標非通航孔62個墩位的下部結構工程的施工任務,施工橋長5440米。“港珠澳大橋可以説是中國建橋史上一個新的里程碑,一般的橋梁設計使用壽命是100年,這座橋是120年,增加了五分之一的壽命,完全依照國際最高標準來建造,建成後將成為中國設計使用壽命最長的跨海大橋。”中鐵大橋局港珠澳大橋指揮長譚國順説。

  要讓橋梁使用壽命增加20年,對於港珠澳大橋的建設者來説,絕非易事。

  由於橋區跨越珠江口伶仃洋區,施工受海洋風、浪、流、潮、霧、雨等環境因素的影響較大,可利用施工有效時間短,施工效率十分低。

  與此同時,港珠澳大橋的結構施工也充滿了技術難度。在CB05標的下部結構施工中,建設者們需要吊裝千噸以上構件199次,兩百噸以上吊裝299次,單個構件的最大重量超過2500噸。而在此情況下,大橋承臺墩身安裝精度要求平面位置偏差不能超過10毫米,垂直度要求控制在1/3000,這樣的精度,在波濤洶湧的海面上,其技術難度不言而喻。

  由於海浪的衝擊是影響施工精度的重要因素,建設者們還費盡心思研製了一種新型的雙壁鎖口無內支撐式鋼圍堰,作為預製承臺墩身安裝的止水結構,圍堰對於淺埋式承臺安裝既能夠止水,又大大減少了挖泥工作量,環境污染小;承臺預留洞混凝土在無水環境下施工,不受風浪等環境擾動,更能保證混凝土施工品質;同時封底混凝土又增加了主體橋梁下部結構的剛度,減少自由長度,有效地保證了橋梁的耐久性和使用壽命。“海水不是有漲落潮嗎?平潮的時候圍堰外的水和圍堰內的水是一樣高的,但是漲潮之後我們將圍堰內的水灌滿,利用一個落潮週期産生的水頭差,即可把圍堰漲開,這就是我們巧妙地利用海上漲落潮來快速拆除雙壁鎖口圍堰的精髓。”大橋局五公司港珠澳大橋項目書記聶建偉介紹説。

  另一方面,要實現120年設計壽命,港珠澳大橋還必須客服海水本身的侵蝕。“在大海裏,氯離子對混凝土和鋼筋的腐蝕性很強,所以耐久混凝土的防腐蝕能力必須大幅提高,別的橋,都是只對鋼筋進行保護,而我們不僅首次採用了不銹鋼筋,還在混凝土表面噴塗一層硅烷浸漬。”聶建偉説。

  據了解,在港珠澳大橋的建設中,犧牲陽極陰極保護、鋼管防腐涂裝、控制混凝土氯離子擴散系數、增加混凝土保護層厚度、不銹鋼筋以及硅烷浸漬等用於提升橋梁壽命的高新技術得到了廣泛的運用。

  為了將大橋建設成為世界級跨海通道,成為地標性建築,在港珠澳大橋CB05標項目的建設中,大橋局五公司更加深入地實踐了橋梁建設“大型化、工廠化、標準化、裝配化”的“四化”理念。

  據孫國光介紹,港珠澳大橋非通航孔橋下部結構的承臺墩身在全國範圍內首次採用了一次性整體預製施工,承臺墩身整體預製實現了大型一體化模板的自動化開闔;實現了承臺墩身、墩帽鋼筋及內模整體吊裝;承臺和底節墩身一次性澆築,齡期差小,避免了承臺與墩身交界處因齡期差異産生的收縮裂紋。

  之所以採取這樣的工藝,是因為“在現場不可控制的因素太多了,浪、風氣候影響比較大,在品質、安全、進度這三個方面,工廠化作業比現場化作業更加可控,具有更大的優勢。”中鐵大橋局五公司中山基地書記方彬説。“我們做了兩套整體式開闔模板,承臺和墩身都可以一次性整體預製,一按按鈕,模板就自動撐開,再按就移動走了,承臺構建移出後,再把鋼筋籠整體裝進來,再按按鈕,模板就合起來,不用再一塊塊去拆除模板,還避免了承臺和墩身分次預製容易産生裂紋的問題。”中山基地總工金永忠補充説。

  在港珠澳大橋的施工中,大橋局五公司的建設者們勇於創新,不斷優化施工方案,提高作業效率,總結很多品質管理經驗和取得了一系列技術創新成果。項目部QC小組發表的課題《複合樁鋼管插打精度控制的研究》、《埋置式墩臺安裝精度控制的研究》先後榮獲全國一等獎;《無內支撐雙壁鎖口鋼套箱圍堰》、《海中巧妙借助水頭差快速拆除鎖口鋼圍堰施工方法》已申請國家專利;還有多篇論文在國家級期刊雜誌上發表。“在中國建橋史上,港珠澳大橋建設規模、技術標準都是首屈一指,但建設資金也非常緊張。大橋局五公司在克服惡劣的自然環境和複雜的地質條件下,能夠提前近一年完成建設任務,真正體現了特別能吃苦、特別能奉獻、特別能戰鬥、特別能創新的‘四特’精神。”譚國順説。

  調度中心主任符建忠介紹説,由於海上施工,所有物資都要通過船運,高峰期達到每天有70隻船來回穿梭,運輸調配十分複雜,千頭萬緒,為了確保效率,他很多時候只能在船上休息,最長的時候差不多有二個月都沒上岸,幾乎每天都在12點以後睡覺。“我們要對得起中國中鐵這個字號,對得起大橋局的名號,大橋局本身就是專業建橋的,現在大家都會建橋,我們怎麼樣才能體現優勢、體現建橋國家隊的專業水準呢。只有兩點,一要建的好,二要建的快,施工管理和科技創新都要走到行業的最前面。”孫國光説。

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