穿云跨海在伶仃洋上智造海中最高大橋

文/張政 周璇

近日，深中通道建設又傳喜訊，中交二航局、中交二公局分別承建的伶仃洋大橋、中山大橋迎來關鍵性進展：伶仃洋大橋成功架設世界海上最高貓道、中山大橋主橋橋面順利合龍，為深中通道如期建成通車奠定堅實基礎。建設過程中，建設者不斷優(yōu)化施工工藝，堅持技術創(chuàng)新，確保了大橋工程高質量建設。

貓道鐵網(wǎng)鏤空，塔下白浪翻騰，海風呼嘯，站在上面，不禁讓人膽戰(zhàn)心驚。在最高點距海面約270米的貓道上，深中通道伶仃洋大橋正在進行主纜架設。

作為超級工程深中通道的控制性工程，伶仃洋大橋主跨1666米，主塔高270米，向世界最高海中大橋、世界最大跨徑海中鋼箱梁懸索橋、世界最大海中錨碇等多個業(yè)界新紀錄發(fā)起沖鋒。中交二航局承建標段主要施工內(nèi)容包括伶仃洋大橋東索塔、東錨碇、上游側主纜架設、鋼箱梁安裝、東泄洪區(qū)非通航孔橋下部構造等。

作為粵港澳大灣區(qū)又一重要交通大動脈，深中通道是繼港珠澳大橋之后，集“隧、島、橋、水下互通”四位一體的又一世界級跨海通道集群工程。它正以新的“高度”詮釋著中國正在從“橋梁大國”邁向“橋梁強國”的跨越。每個“第一”，都是一次超級跨越。而支撐中國超級工程創(chuàng)下多項世界之最的，除了一線建設者的堅守奉獻，更離不開在科技創(chuàng)新引領下的智能建造技術與裝備。

為世界海中最高貓道與自然作戰(zhàn)

對于項目副總工程師蔣明鵬來說，修建伶仃洋大橋的意義或許更加特殊。這是他參與建設的第五座橋，也是第五座懸索橋，更是他從業(yè)多年以來建造的施工標準最高的橋。他表示，無論是建設標準，還是施工質量控制，再到現(xiàn)場施工要求，伶仃洋大橋都是這五座橋當中要求最高的，也是施工現(xiàn)場條件最惡劣的。

伶仃洋大橋貓道（攝影/張政）

伶仃洋上，兩條懸空“生命線”將大橋東西兩岸主塔相連。高空貓道是為架設大橋主纜而鋪設的空中施工通道，將貫穿整個懸索橋上部結構施工過程。

在架設貓道時，作業(yè)人員首先要在地面將貓道面層的各種材料如防滑木條、面層網(wǎng)等按設計綁扎好，再用塔吊將貓道面層吊至貓道承重繩上面鋪設，最后安裝欄桿扶手及側網(wǎng)形成貓道。此次工程面網(wǎng)總計鋪設約3000多米，側網(wǎng)鋪設約6000多米，需建設者近1個月持續(xù)在高空作業(yè)。

一旦遇到大風天氣，風力、風向改變，施工策略隨之改變。為了找出最佳的施工方案，整個施工團隊要根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境摸索吊裝窗口期。為了抓住半小時或者1小時的吊裝窗口期，建橋人會整夜值守?！敖ㄔO不能中斷，一旦中斷就是前功盡棄。有一次臺風來了，有一道工序必須要在臺風到來之前完成。大家都全力以赴，哪怕是全身被澆得濕透了，也沒有一個人退縮?！鄙a(chǎn)副經(jīng)理廖林沖說。

伶仃洋大橋貓道是海中最高貓道。項目常務副總工程師曾煒介紹說，在貓道上進行主纜架設，一旦遭遇大風、大雨等惡劣天氣，施工就要暫停。由于大橋建設面臨全海上施工等因素，建設期還有多輪臺風襲擊，項目部在貓道設計階段就反復論證可行性，并有針對性地開展了風洞試驗，最終實現(xiàn)方案優(yōu)化迭代升級和牽引拽拉系統(tǒng)合理布置。

為世界最大海中錨碇安裝“子母鍋”

“錨錠就像拔河時最后那個人，靠體重掌控大局，錨碇就是要拽住大橋的主纜，讓主纜承擔住橋梁和車輛的重量?！表椖扛苯?jīng)理王東志說，伶仃洋大橋的錨碇成槽深度66.8米，混凝土用量40萬立方米，總重100萬噸。

項目團隊在初步設計階段，就對施工方案反復論證，歷經(jīng)半年，提出“水中筑島+地連墻支護”的技術方案，直面寬闊海域超大型錨碇建設難題。

為了給東錨碇基礎施工創(chuàng)造作業(yè)面，項目人員集思廣益，并最終確定采取圍堰筑島的方式，將海上施工改為“陸地”施工。這就如同在海上架個“子母鍋”，圍堰就是外圈的“母鍋”。

不僅如此，項目團隊還提出了先施工塑料排水板、再分區(qū)打設鎖扣鋼管樁圍堰方式，依次分層內(nèi)外回填防護，先外后內(nèi)的總體工藝，以及合理的鎖扣連接構造、圍箍結構形式等，通過信息化監(jiān)測與反演分析手段，實現(xiàn)施工全過程可控。

如何實現(xiàn)鋼管樁圍堰的精準合龍是一項重大挑戰(zhàn)。項目團隊創(chuàng)新研發(fā)了液壓夾鉗騎跨式導向架，通過液壓夾鉗夾緊定位樁完成導向架定位，最終歷時兩個月將150米直徑鋼圍堰精準合龍，實現(xiàn)在海洋深厚淤泥層進行錨碇圍堰筑島施工的突破。

“母鍋”架設好后，便是“子鍋”的制作，即“8”字形地連墻的建設。這相當于在子鍋里的豆腐上挖個坑，還不能讓鍋外的“湯”灌進來。

面對這樣一個高難度任務，地連墻巖層成槽的速度是關鍵。在第一幅地連墻施工時，項目團隊就啃到了“硬骨頭”。由于巖層強度過大，僅采用傳統(tǒng)銑槽機施工需要10天才能完成1幅地連墻成槽，效率低且風險大。王東志根據(jù)多年的工作經(jīng)驗帶領項目團隊開展頭腦風暴，最終采用“旋挖鉆引孔+銑槽機銑槽”的“雙引擎”工藝，只需4到5天即可完成1幅地連墻成槽且安全性高。

工人在伶仃洋大橋東索塔進行澆筑混凝土施工（圖片來源/新華社，攝影/張政）

項目團隊還通過調(diào)整優(yōu)化施工順序，實現(xiàn)多機械多槽段同時施工，從原來的搭建一幅地連墻需要4到5天變?yōu)楝F(xiàn)在的平均一幅2.1天,施工效率大幅提高。在歷時167個日夜，東錨碇地連墻79個槽段施工順利完成。地連墻施工完成后，為了確保止水萬無一失，建設者們還在地連墻和內(nèi)襯墻中加設了防水隔離層。地連墻、隔離層、內(nèi)襯墻這一整套“8”字形“子鍋”建設完成后共同構成銅墻鐵壁，成功地阻擋“火鍋湯”灌進來。

如今，這個“子母鍋”被掩埋至水下，水上部分錨體將牢牢牽引著主纜。

為世界最高海中橋塔搭“積木”

大橋270米的索塔相當于90層的大樓，這在海中建設還是首例?！绊椖砍跗谖覀兙涂紤]到，在基建行業(yè)由‘中國制造’向‘中國創(chuàng)造’轉變的大環(huán)境下，傳統(tǒng)的液壓爬模施工法筑塔顯然不能滿足改造傳統(tǒng)建造技術的要求?！痹鵁槺硎?。

在參考“筑樓機”高效集成的設計理念后，一體化智能筑塔機的概念被提出，它相當于一個智能化筑塔平臺，整合了鋼筋部榀調(diào)位和混凝土澆筑等橋塔工業(yè)化建造的成套技術，做到隨塔身澆筑進度同步爬升作業(yè)。

這項全球首例的新技術，前期試驗階段尤為重要，組織拼裝是它的第一步。看著一天三船的零件運到海中臨時平臺，技術人員袁航的心情無比激動，終于要親手把這個28米高的“大積木”拼起來。然而整個拼裝的過程卻并沒有一帆風順。海上“說來就來”的6到8級強風影響航運、臨時平臺有限的空間及工人狹小的作業(yè)面都嚴重地影響了拼裝進度。袁航一遍遍翻看著686頁厚的零件圖紙，在設備研發(fā)小組的幫助下，將接收的所有零件編號、倒裝，既不影響零件的完整性，也便于拿取安裝，航運和堆放的矛盾暫時解決。

筑塔機在袁航駐島的第49天順利上崗。隨著液壓設備將筑塔機一厘米一厘米地順八面體塔柱向上推，一系列工序將智能化進行。它的筑塔速度是傳統(tǒng)方式的1.5倍，不僅同一時段施工人數(shù)減少40%，而且混凝土澆筑完成后養(yǎng)護時間也縮短了3.5倍。

相比于這些數(shù)據(jù)上的提升，筑塔機最重要的性能是工人的所有操作都可以通過遙控進行，很大程度改善工作體驗感，且自帶的安全逃生通道也極大地提升了施工安全。在施工中筑塔機可根據(jù)塔柱直徑尺寸的改變自動伸縮、自主爬升、自動布料，由于使用了全智能控制和混凝土熱敷養(yǎng)護裝置，與傳統(tǒng)索塔相比，現(xiàn)今索塔的外觀和品質發(fā)生了質的改變和飛躍，大橋索塔一度成為深中通道工程中全線為數(shù)不多的免檢產(chǎn)品。

“這個巨大的‘樂高’，將為更多的工程提供更便捷、高效的服務。未來，我們還將建造更多的大橋，讓城市生活變得更加美好！”袁航眼中有更多期待。

在高新技術和創(chuàng)新意識的共同發(fā)力下，智能建造技術、設備加快發(fā)展，中國基建正逐步從“中國建造”邁向“中國智造”。原項目副總工程師李冕就是走在橋梁工程技術研發(fā)前沿的一位科技工作者，在他看來，未來的橋梁建設終將走向“智能化”，“屆時我們手上的‘神器’會越來越多?！?/p>

伶仃洋大橋東索塔（圖片來源/新華社，攝影/張政）