近日，位于粵港澳大灣區(qū)的廣州南沙紅蓮大橋施工迎來(lái)重大進(jìn)展。隨著最后一節(jié)重達(dá)113噸的鋼箱梁精準(zhǔn)吊裝到位，主橋?qū)崿F(xiàn)順利合龍，標(biāo)志著大橋主體工程建設(shè)完成，為大橋今年按期建成通車創(chuàng)造了有利條件。
眾所周知，世界級(jí)城市群是近年來(lái)各國(guó)參與全球競(jìng)爭(zhēng)的重要空間載體。而涵蓋珠江三角洲（珠三角）九市和香港、澳門的粵港澳大灣區(qū)正奮力加快建設(shè)世界級(jí)城市群的步伐。
中國(guó)工程院院士王迎軍表示：“新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命正在重塑全球經(jīng)濟(jì)版圖，科技創(chuàng)新步伐不斷加快，新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)層出不窮。作為灣區(qū)經(jīng)濟(jì)的新軍，粵港澳大灣區(qū)在新一代信息技術(shù)、生物醫(yī)藥、無(wú)人機(jī)、機(jī)器人等新興領(lǐng)域取得了顯著成績(jī)。”
也正因?yàn)閷?duì)中國(guó)科技創(chuàng)新與新興產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義，粵港澳大灣區(qū)的各項(xiàng)基建工程顯得更加重要，也更引人矚目。
近日，位于粵港澳大灣區(qū)的廣州南沙紅蓮大橋施工迎來(lái)重大進(jìn)展。隨著最后一節(jié)重達(dá)113噸的鋼箱梁精準(zhǔn)吊裝到位，主橋?qū)崿F(xiàn)順利合龍，標(biāo)志著大橋主體工程建設(shè)完成，為大橋今年按期建成通車創(chuàng)造了有利條件。
中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“鐵四院”）紅蓮大橋設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人王存國(guó)向記者介紹說(shuō)：“紅蓮大橋全長(zhǎng)1782米，主橋長(zhǎng)912米，采用雙塔雙索面混合梁斜拉橋型，主塔高180米，飛跨珠江水系龍穴南水道的主橋跨度達(dá)580米，是目前我國(guó)同類型多功能斜拉橋的最大跨度。”
王存國(guó)坦言，粵港澳大灣區(qū)跨江通道資源非常緊張，建設(shè)用地“寸土寸金”，這樣的外部條件要求紅蓮大橋“肩負(fù)”的管線規(guī)模，達(dá)全國(guó)同類型橋梁之最。
為此，鐵四院設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種集約式多功能橋面布置方案，解決了大跨度橋上敷設(shè)復(fù)雜市政綜合管線的技術(shù)難題，提升了過(guò)江通道的資源利用率。
“最終，紅蓮大橋集公共交通、多回路高壓電纜、大直徑供水管、燃?xì)夤艿馈⑼ㄐ殴艿肋^(guò)江功能于一體，大大提升了大橋的整體使用效率。”王存國(guó)說(shuō)。
值得注意的是，紅蓮大橋跨度較大，且處于濱海臺(tái)風(fēng)多發(fā)區(qū)，這樣的自然條件對(duì)橋梁整體建設(shè)提出了更高的安全要求。
針對(duì)這一特殊情況，鐵四院設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)積極探索，開(kāi)展了多目標(biāo)位移狀態(tài)控制的橋梁縱向約束體系研究，提出了一種基于多目標(biāo)位移狀態(tài)控制的橋梁中心約束體系，大幅降低了強(qiáng)風(fēng)作用下橋塔結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移，為大跨度橋上敷設(shè)市政管線創(chuàng)造了技術(shù)條件。
王存國(guó)對(duì)記者說(shuō)：“我們的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通過(guò)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，首次在強(qiáng)臺(tái)風(fēng)地區(qū)的大跨度橋梁中采用半開(kāi)口分離雙箱截面主梁結(jié)構(gòu)，發(fā)明了一種半封閉半通透新型抗風(fēng)欄桿，解決了大跨度雙箱截面主梁斜拉橋的抗風(fēng)技術(shù)難題。”
記者了解到，針對(duì)“本橋重車比例大”的特點(diǎn)，紅蓮大橋的鋼梁橋面采用UHPC組合橋面結(jié)構(gòu)，有效解決了正交異性鋼橋面板的耐久性問(wèn)題。
事實(shí)上，在紅蓮大橋的建設(shè)過(guò)程中，除了考慮多臺(tái)風(fēng)、提升使用效率等因素外，復(fù)雜的地質(zhì)條件也給鐵四院的建設(shè)者出了一道不小的難題。
“紅蓮大橋位于粵港澳合作全面示范區(qū)廣州南沙自貿(mào)區(qū)，由于南沙地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，主塔承臺(tái)尺寸為43.6米×25.6米×6米，單個(gè)承臺(tái)巖面高差達(dá)到18米，巖層傾角達(dá)40度，對(duì)大橋的樁基施工帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。”王存國(guó)回憶說(shuō)。
在水中承臺(tái)施工中，面對(duì)700噸圍檁整體下放的難題，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)充分考慮和論證水流對(duì)水中施工的影響，創(chuàng)新采用17臺(tái)“穿心頂”協(xié)同推進(jìn)、同步下放的施工方案，精確控制下放速率和角度，巧妙化解了水流對(duì)下放施工的影響。
與此同時(shí)，為了保證施工質(zhì)量，防止承臺(tái)因溫度變化產(chǎn)生裂紋，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從源頭控制好混凝土配合比，同時(shí)嚴(yán)格控制混凝土分層澆筑時(shí)間，并采取內(nèi)部冷分層降溫和混凝土表面保溫養(yǎng)護(hù)、事前仿真分析等措施，確保了承臺(tái)表面沒(méi)有產(chǎn)生任何裂紋，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)主塔承臺(tái)一次性澆筑完成。
在王存國(guó)看來(lái)，作為斜拉橋的重要組成部分，斜拉索的安裝至關(guān)重要，起著聯(lián)系主塔和主梁的紐帶作用，也被稱為斜拉橋的“生命線”。
他生動(dòng)地比喻說(shuō)：“斜拉索的安裝就像在索塔上‘穿針引線’，其中掛索作業(yè)是斜拉索施工的重要工序，分為現(xiàn)場(chǎng)吊裝、牽引穿束和斜拉索張拉三個(gè)階段。”
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，紅蓮大橋共有144根拉索，每一根都要隨著主橋橋梁的建設(shè)逐一安裝。其中最長(zhǎng)的一根斜拉索長(zhǎng)308.215米、重23.485噸，安裝技術(shù)難度和施工協(xié)調(diào)要求非常高。同時(shí)，斜拉索安裝還要確保達(dá)到整體美觀的效果。
“施工中，我們的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用卷?yè)P(yáng)機(jī)循環(huán)系統(tǒng)牽引、塔吊輔助吊掛的施工方法，每次安裝一根拉索，循環(huán)往復(fù)；通過(guò)梁端掛設(shè)錨頭螺母錨固，再以塔端卷?yè)P(yáng)機(jī)輔助牽引進(jìn)行塔端安裝。”王存國(guó)說(shuō)，“最后在塔端按順序進(jìn)行張拉，張拉時(shí)對(duì)索力實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保按預(yù)定的索力進(jìn)行張拉作業(yè)。”
最終，鐵四院項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)125天的連續(xù)作業(yè)，成功完成了大橋所有斜拉索施工作業(yè)，為大橋精準(zhǔn)合龍奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
而在架梁過(guò)程中，建設(shè)團(tuán)隊(duì)必須時(shí)刻關(guān)注風(fēng)力及水流情況，采取在水位平緩、無(wú)風(fēng)時(shí)間段吊裝，精確計(jì)算吊點(diǎn)位置避免梁體傾斜。并在吊裝過(guò)程中全程監(jiān)測(cè)鋼箱梁線型，及時(shí)調(diào)整吊裝作業(yè)，在確保航道安全運(yùn)行的前提下圓滿完成了鋼箱梁吊裝，最終實(shí)現(xiàn)大橋精準(zhǔn)合龍。
“紅蓮大橋作為南沙自貿(mào)區(qū)的重點(diǎn)交通基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，建成后南沙區(qū)萬(wàn)頃沙鎮(zhèn)和龍穴島之間的交通行程將由原來(lái)的45分鐘縮短至10分鐘以內(nèi)，構(gòu)建起龍穴島國(guó)際航運(yùn)物流中心快速集疏運(yùn)體系的重要通道。”王存國(guó)說(shuō)。
業(yè)內(nèi)人士分析指出，紅蓮大橋的出現(xiàn)，將使南沙自貿(mào)區(qū)加快融入粵港澳大灣區(qū)，并對(duì)粵港澳大灣區(qū)進(jìn)一步打造國(guó)際航運(yùn)物流中心，輻射帶動(dòng)廣東全省，形成更加高效便捷的現(xiàn)代交通運(yùn)輸體系，產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
記者 張真齊
