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    CCTV《创新进行时》跨越海洋的“握手”(五)深中通道伶仃洋大桥

    发布时间:2019-12-01来源:中交二航
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    伶仃洋上,超级跨海通道,正在架设。

    最高离岸海中悬索桥,最宽海底隧道,巨型人工岛,前所未有的工程难题。

    创新进行时,跨越海洋的“握手” ,见证伶仃洋上的工程奇观。

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    广东南部,伶仃洋海面,这里即将树立起一架全球最高的离岸海中悬索桥,伶仃洋大桥。桥面到海面的高度将达到90米,相当于30层楼高。两个桥塔的距离,将达到1666米,使其成为世家最大跨径的海上钢箱梁悬索桥。伶仃洋大桥,是又一横跨伶仃洋的超级工程——深中通道的一部分。深中通道,跨越珠江口两岸,是连接深圳和中山的跨海通道。它将和北面的虎门大桥,南面的港珠澳大桥,成为连接粤东粤西的纽带,推动整个粤港澳大湾区的繁荣。

    但是,要在伶仃洋建设一座海上大桥,有一个难度,建设者们无法回避,航道。广州港,中国最繁忙的港口之一,这里分布着多条航道,每天有上百艘船只往来。而伶仃洋大桥,恰恰处在这些航道上。往来船只,其中不乏30万吨的巨轮。为了让这些高几十米的巨轮顺利通过,工程师们为伶仃洋大桥确定了90米的桥面高度和1666米的跨径。

    如何实现这个设想呢?工程师们决定采用悬索桥的设计。这种桥梁通过桥塔和钢索,为大桥提供支撑,两条主钢索上垂下多根钢索,吊起巨大的桥面。这样,大桥就不用设计桥墩,从而实现了避让航道,满足通航的设想。两根巨大的主钢索,都悬吊在两座巨大的桥塔上,所以桥塔必须足够稳固。

    如何保证桥塔的稳固?这里是伶仃洋大桥的建设现场,28根桩基稳稳扎入87米深的海底,围成1017平方米大的平面。他们,将成为桥塔在海底的稳固根基。接下来,再将一个巨大的钢吊箱套在28根桩基上。钢吊箱与桩基固定后,在钢吊箱内灌注混凝土,就会形成一个巨大的承台。接下来,再以同样的方式,完成另一侧的承台。两个巨大的承台,如同两条有力的“大腿”,稳稳地支撑起整座桥塔的重量。

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    这个形似圆筒的庞然大物,就是钢吊箱,直径41.2米,高14.5米,总重超过7架空客A380。钢吊箱内,这些底部的巨大圆孔,使钢吊箱从高空看起来时,像一个巨大的蜂窝煤。这些空心圆孔,正是为了与28根桩基套接。为了有效抵御海浪、船只对大桥的冲击,钢吊箱外壁的厚度达到了2.5米。1800吨的钢吊箱,即将被运送到海上,与28根桩基实现套接。但是,这样一个巨型钢吊箱,该如何运输并精准吊装呢?

    程之余:“我把最难的那个已经装上去了。测标高的时候,相对来说你要站到这个上面……”

    程之余,42岁,伶仃洋大桥东索塔现场负责人。他将带领团队,完成这次钢吊箱的吊装工作。

    程之余:“你把这些无关的人员清场,让他们让开。”

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    钢吊箱运输在即,他到现场再次一一确认所有细节。23年海上施工的经验,让他深知,所有“魔鬼”都藏在细节中。任何一个细节的失误,都可能给施工带来巨大风险。

    往往在这样重要的时刻,程之余都会请自己的老师,有着四十多年施工经验的沈体仁一起去现场查看。

    程之余:“因为我们沈老对各方的船舶这一块。他是这方面的专家,是很熟悉的,所以每一步我们到现场去之后,凡是我们现场需要大型的一个船舶定位,吊装之类的工作,他(都是)亲力亲为。”

    沈体仁今年78岁了,曾参与过润扬长江大桥、港珠澳大桥、马尔代夫大桥的设计与建造,尽管已经退休将近20年了,却从不曾离开一线施工现场。

    沈体仁:“主要还是单位需要,而不是说我挣不挣钱,我从来到哪里都没说过钱,我给你出的点子你能够实现,做了重大的贡献,我心里头也会觉得很好。”

    数十年的水上施工经验,沈工练就了一双“火眼金睛”,总能发现现场潜在的风险,果然,问题出现了。

    沈工敏锐地发现码头的水位深度与之前施工单位上报的似乎有些出入。

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    沈体仁:“资料上是说-8(米),-8(米)就是8米水深,最低潮等于是-2(米),现在测的就不够,它等于是这个码头,搞得它也淤(泥)了”。

    进行测量后,发现现场水位比曾经上报的水位浅了两米,码头水位深度不够,这意味着运载钢吊箱的运输船将会在此搁浅,一旦搁浅,钢吊箱就会发生倾斜甚至倾覆,摆在程之余面前的似乎只剩下一条路——清淤。将码头周边的水下淤泥清理干净,就能为运输船提供足够的吃水深度,然而,要达到要求的水位需要清理大量的淤泥,这将耗费大量的人力和时间,至少也需要7天,不仅工期大大延误,还带来了一个新问题。

    “山雨欲来风满楼”,现场刮起了大风,熟知海上天气的程之余意识到:一场台风即将到来。如果不能在台风到来前,成功下放钢吊箱,就只能等到台风后,这对本就紧张的工期来说,更是雪上加霜。衡量再三,只能在台风来临之前吊装到位,但水深不够,工程船如何才能进来呢。

    经验丰富的沈工,提出了一个大胆的创新方案,将原本与码头呈45度角的运输船旋转至码头平行,中间再用一艘吃水深度更浅的小船作为阻隔,这样就能确保运输船停在安全水位内,避免搁浅可能带来的风险,工程师们把这种方式,叫作“垫档”。“垫档”,这种看似简单的方法,却只有经验丰富,对船舶性能极其了解的人,才能想到且敢于实施。吊装钢吊箱,必须在涨潮时进行,只有短短的6个小时窗口期,4艘大船,一百多个人同时施工,时间紧,协调难度高,每一个环节都需要周密的设计,一旦某一个步骤考虑不周,就有可能造成船体碰撞,钢吊箱下放偏差等问题。

    经验丰富的沈工,是现场唯一一个,对“垫档”步骤和细节,了如指掌的人,他必须马上着手,为大家绘制一张清晰的“指挥图”。不同于年轻人习惯用电脑绘图,沈工至今仍坚持手绘图纸,在整个工地的技术人员中,78岁高龄的沈体仁,是唯一一个手绘图纸的人。

    沈体仁:“我画这个是示意图,也就是你一看到你就知道怎么弄,在设计上还要下功夫,你要把图缩小了,好比把一(千米)的东西,缩到一个铅笔芯上”。

    沈工已经在大桥工程现场,工作一年多了,有时遇到重要工序,他就睡在施工现场,这些手绘图纸,凝聚着沈工几十年的积累与经验,每次他画的图纸,都会被徒弟们收藏着。

    终于,到了吊装钢吊箱的日子,虽然海上仍刮着五级大的风,但这已经是台风来临前,最佳的吊装时机了。重达2000吨的浮吊,到达码头,运输船由小船作为阻隔,停在了安全水位内,一切准备就绪。

    巨大的钢吊箱被缓缓吊起,再平稳地放置在运输船上。接下来,它将经历7小时的海上旅程,抵达吊装点。

    工程师们即将面临更大的挑战。接下来的任务是要通过重达2000吨的巨型浮吊,将钢吊箱从运输船甲板上吊起,再平稳地平移到桩基的正上方,进行套接。海浪的摆动,让浮吊始终处于摇晃的状态,强大海风则足以撼动钢吊箱,28根桩基面对28个圆孔,每一个都要对齐,这无疑是巨大的挑战。

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    由于钢吊箱体积巨大,工程师们无法在空中俯视观测钢吊箱的孔洞与桩基是否精准对齐,这给套接带来巨大困难。一旦套接出现失误,桩基很可能与钢吊箱撞击,钢吊箱自身将会产生变形导致报废。如何精准对接,工程师们必须想方法确保万无一失。

    这个十字形的绿色标志,是程之余和同事们为保证钢吊箱精准对接而进行的一个巧妙设计。在钢吊箱四个方向上,布置四个这样的标记,同时在对接平台上,也布置四个对应的点。当钢吊箱上的绿色标记,与平台上的四个点分别重合时,钢吊箱的28个圆孔,基本也就能够与桩基对齐。这仅仅是实现精准套接的第一步,接下来工程师们还要随时监测钢吊箱的下放情况。

    四位测量工程师分别拿着测量尺,站在钢吊箱的四个方向,实时监测钢吊箱的平面位置。时间慢慢过去,钢吊箱距离桩基越来越近。终于,28根桩基精准地与钢吊箱套接??醋抛┕值跸涞装?,站在钢吊箱边的程之余,终于松了一口气。接下来,建设者们还需要通过焊接,将钢吊箱和桩基牢牢固定在一起。

    大桥桥塔基座终于初见雏形,未来,一座世界上最高的离岸海中悬索桥将会在此逐渐出现。接下来的五年里,上万名建设者还将继续坚守阵地,直至深中通道全线通车。从制造沉管铺设隧道,再到海底凿岩开挖基槽,从茫茫大海中人工造岛,再到海上造桥,每一个设想到不可思议,每一个关卡都困难重重,建设者们用勇气、坚持与创新迈出了不断前进的脚步。深中通道,不仅是连接粤港澳大湾区的融合之路,也是中国工程师们的坚守之路,创新之路。

     
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