9月27日15時
新一代“世界梁王”
在杭州灣海域順利架設(shè)
由滬杭客專公司建設(shè)管理
中鐵大橋院和中國鐵設(shè)聯(lián)合設(shè)計
中鐵大橋局承建的
世界最長高速鐵路跨海大橋
杭州灣跨海鐵路大橋
全面進入架梁施工新階段
標(biāo)志著我國高速鐵路跨海長橋建造技術(shù)
實現(xiàn)里程碑式突破
錢塘潮涌,萬馬奔騰。
作為世界三大強潮海灣之一的杭州灣,具有強潮急流、臺風(fēng)襲擾、海床不穩(wěn)等特點,此地最大潮差達8.96米,最大流速可達每秒5.3米,全年六級風(fēng)以上約180天,部分施工海域低潮水深不足2米……這一項項的挑戰(zhàn)構(gòu)筑起一個令人生畏的“建橋禁區(qū)”。
然而,向海圖強的大橋人兩次在這片海灣刷新了橋梁建設(shè)紀(jì)錄——當(dāng)2008年當(dāng)時世界長度第一的杭州灣跨海公路大橋用70米長、2200噸的混凝土預(yù)制箱梁首次征服杭州灣時,所有人都在驚嘆這一“工程奇跡”;現(xiàn)如今,新一代世界“梁王”帶著80米跨度、2800噸重的“絕對實力”,助力建設(shè)世界最長、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)最高的高速鐵路跨海橋——杭州灣跨海鐵路大橋,在同一片海域續(xù)寫傳奇。
9月27日,杭州灣跨海鐵路大橋首孔80米預(yù)制混凝土箱梁成功架設(shè),中鐵大橋局時隔近二十年,以兩代“梁王”的接力,在世界強潮海灣上演“滄海架虹”的中國奇跡。
01
“梁王”出世
杭州灣跨海鐵路大橋全長約29.2公里,設(shè)計時速350公里,是新建南通至寧波高速鐵路的控制性工程。其中,海中引橋采用230孔80米/60米預(yù)制箱梁,最長聯(lián)達3080米,其“超長聯(lián)、大跨度”創(chuàng)下了高速鐵路混凝土連續(xù)梁的世界紀(jì)錄
從地圖上看,杭州灣形似喇叭,內(nèi)窄而外寬。杭州灣跨海鐵路橋位于杭州灣跨海公路橋上游約7公里處,更接近喇叭口,水域面相對較窄,為什么沒有沿用公路橋70米跨度的“亞洲梁王”而是升級為80米跨度的“世界梁王”呢?
項目副經(jīng)理王寅峰給出答案——杭州灣喇叭口是“天下奇觀”錢塘江大潮潮起的地方,為減少建橋?qū)@一自然景觀的影響,項目部創(chuàng)新設(shè)計80米跨度先簡支后連續(xù)箱梁,盡量減少海中橋墩基礎(chǔ)數(shù)量,有效降低阻水率,維持其浩浩湯湯之勢。此外,大橋穿越錢塘江河口海洋生態(tài)紅線區(qū),環(huán)保要求嚴(yán)格,減少水中墩的數(shù)量可以更好地保護環(huán)境,同時也能收獲降低工程造價的成效。
本次架設(shè)的首孔80米預(yù)制混凝土箱梁長78.2米、高5.4米,架設(shè)后的跨度將達到80米,重2800噸,相當(dāng)于2000輛小汽車的重量。80米跨度箱梁的梁長是大多數(shù)高鐵采用的32米箱梁梁長的2.4倍,中鐵大橋局負責(zé)生產(chǎn)209孔這樣的“大塊頭”箱梁,面臨的難度可想而知。
更大的跨越呼喚更高的建造工藝。中鐵大橋局在原杭州灣跨海公路橋的梁場上搭建起更智能、更高效、更高標(biāo)準(zhǔn)的智慧梁場,形成“一梁八線”制梁工序,投用鋼筋彎曲智能設(shè)備、鋼筋遙控搬運車、模板打磨機器、腹板智能振搗機、噴淋養(yǎng)護機器人、自動巡航模塊車等智能工裝,創(chuàng)新采用臥式綁扎、部品組裝等工藝工法,全面提升預(yù)制梁全工序精益化生產(chǎn)水平,更好服務(wù)大橋建設(shè)。
通過“一梁八線”全工序機械化、智能化配套工藝實踐,單梁工效、投入人數(shù)、消耗工時由首批的30天、80人、28800工時,減少到15天、60人、7200工時。
項目部梁場自建設(shè)以來便備受社會各界關(guān)注,成為行業(yè)的標(biāo)桿。7月17日,國鐵集團組織開展的鐵路建設(shè)項目精品工程創(chuàng)建現(xiàn)場會在浙江召開,觀摩團一行實地參觀了杭州灣跨海鐵路橋梁場,對現(xiàn)場的智能化施工給予了高度評價。
02
“天一”護航
2005年6月,杭州灣跨海公路橋首片70米箱梁開始架設(shè),項目部采用中鐵大橋局自行研制的大型運架船——“小天鵝號”進行運輸與吊裝。但是,面對公路橋通航孔道的高墩區(qū),“小天鵝號”顯得有些力不從心。
經(jīng)過研發(fā)創(chuàng)新,中鐵大橋局研制出具有3000噸起重能力、起吊高度可達53米的“天一號”,其在當(dāng)時亞洲同類吊船中位居第一。得益于這兩艘大型吊裝船的助力,70米箱梁的運吊變得游刃有余,項目部“海上工程陸上做”的設(shè)想成為現(xiàn)實。
2024年8月,為了滿足“世界梁王”的架設(shè)需要,轉(zhuǎn)戰(zhàn)海內(nèi)外多座超級工程、奔波萬里的“天一號”時隔18年,回到了它曾馳騁過的杭州灣故地。
杭州灣依然是那個潮水“壯觀天下無”的杭州灣,但“天一號”相比過去卻已是大大加強。
項目工程部副部長張毅新介紹,“天一號”在去往孟加拉帕德瑪大橋項目前,通過加強起重臂架結(jié)構(gòu)、增加動滑輪組等,已將起重能力提升至3600噸,完全能滿足杭州灣跨海鐵路橋的架梁需求。
圍繞“天一號”運輸和架設(shè)箱梁,項目團隊提出了“取—運—架”全鏈條一體化解決方案。
為保證按期優(yōu)質(zhì)完成梁體的取、運、架等施工任務(wù),項目團隊依托精準(zhǔn)潮汐測算,采用“低平潮取梁、漲潮期運輸、平潮期落梁”的精準(zhǔn)調(diào)度方案,將落梁誤差控制在毫米級,并通過在“天一號”臂架、吊具上布設(shè)的85組智能傳感器,實時監(jiān)控船舶狀態(tài)、結(jié)構(gòu)受力和變形、吊裝動作等10多類大數(shù)據(jù),進行秒級反饋和智能監(jiān)控,實現(xiàn)架梁全過程風(fēng)險管控。
此外,為滿足防臺避臺要求,“天一號”84米高的固定臂架被改造為可“折疊”的翻轉(zhuǎn)臂架,臂架翻轉(zhuǎn)倒伏后高度僅為43米,能安全穿越通航高度47米的杭州灣跨海公路大橋,實現(xiàn)快速避險。
“天一號”取梁時,需先讓運梁臺車通過出海棧橋?qū)⑾淞哼\至臨時存梁臺座,再由“天一號”抓取。為保證平潮、漲潮期“天一號”起重船有足夠的施工時間,取梁時間要盡量在低潮期,等漲潮至運輸航線水深滿足要求時才能出海。架梁時,“天一號”還要面對梁面坡度大、船與承臺之間距離小等的問題。建設(shè)者不僅要“看天吃飯”抓好窗口期,還要使出繡花功夫精細施工。
杭州灣灣底地形由東往西漸抬升,水深變淺,箱梁出海碼頭及架梁墩位原海床面水深不能滿足“天一號”架梁要求,項目部需要在架梁前一周完成清淤開挖工作,方能開展后續(xù)施工。
“杭州灣海域潮差大,加之箱梁出海碼頭海床面較高,‘天一號’在取梁過程中極易擱淺。為此,我們根據(jù)船舶在低潮位的吃水深度,對碼頭海床進行了清淤,累計清淤方量超過了50萬立方米?!蓖跻灞硎?,杭州灣海域海床淤泥層厚且回淤快,項目投入清淤船、運泥船24小時作業(yè),提前為梁體出海鋪就坦途。
03
舊址新夢
9月24日上午,在首孔80米預(yù)制混凝土箱梁架設(shè)前,項目部正式開展了箱梁的試吊工作。
“報告總指揮,試吊所有準(zhǔn)備工作已全部就緒,請您指示?!?/span>
“收到,啟動試吊!”
上午8點58分,現(xiàn)場總指揮、杭州灣跨海鐵路橋項目經(jīng)理蔣本俊下達試吊指令,“天一號”起重臂架開始穩(wěn)步加載;10點05分,箱梁開始緩慢抬升;10點54分,箱梁達到55米最大抬升高度;11點45分,箱梁平穩(wěn)落回臺座,額定荷載試驗順利完成。下午繼續(xù)進行超負荷試驗,起吊重量達到3960噸,進一步驗證設(shè)備極限能力。
對王寅峰來說,在他18年的從業(yè)經(jīng)歷中,本次的試吊起吊重量是他經(jīng)歷過的最大重量。
“試吊是對‘天一號’在杭州灣海域施工前的一次‘大考’,是演練、更是預(yù)習(xí),試吊的成功表示‘天一號’具備在強潮環(huán)境下安全取梁、精準(zhǔn)架梁的能力?!蓖跻逭f。
箱梁的巨大的重量讓施工難度產(chǎn)生了從量變到質(zhì)變的躍升,并對項目的人員組織安排、吊具設(shè)計制造、后期運輸架設(shè)等環(huán)節(jié)都提出了嚴(yán)峻的考驗。
為確保架梁作業(yè)安全、優(yōu)質(zhì)、高效推進,項目部對每一步動作編制了詳細的施工步驟以及施工口令,并嚴(yán)格落實“項目自檢—子公司復(fù)檢—集團公司終檢”的三級驗收機制,對吊具、箱梁及船舶設(shè)備等進行多維度的嚴(yán)格核驗,為施工安全筑牢“防護網(wǎng)”。
經(jīng)過對試吊的復(fù)盤與優(yōu)化,“天一號”已完成從“模擬大考”到“實戰(zhàn)部署”的最后沖刺。
9月27日下午,杭州灣跨海鐵路大橋首孔80米預(yù)制混凝土箱梁開始架設(shè)。
海事部門在現(xiàn)場派駐大橋建設(shè)工作專班,通過“VTS船舶交通管理系統(tǒng)+海巡艇+無人機”立體護航,全力保障架梁施工與通航安全。
15時左右,箱梁架設(shè)完成。
參加過兩座杭州灣跨海大橋建設(shè)的項目質(zhì)量管理部部長錢玉山感慨萬分:“2004年,我還是技術(shù)員,在公路橋制梁一線負責(zé)鋼筋綁扎、鋼筋吊裝和混凝土澆筑作業(yè),那時梁場里有兩三百名工人參與施工,遇到鋼筋綁扎高峰期,三四百號人倒班連續(xù)干3天才能完成一片梁,而今,智能化制梁讓效率顯著提升,架梁工藝也實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍?!?/span>
“本次107-108號墩首孔箱梁成功架設(shè),標(biāo)志著大橋已全面進入上部結(jié)構(gòu)施工階段。目前,大橋建設(shè)正按計劃穩(wěn)步推進,預(yù)計2026年底將完成海中引橋主體工程,2027年底建成通車?!笔Y本俊說。
時代在進步,工藝在進步,大橋人更是一步一個腳印,不斷攀登橋梁工程的技術(shù)高峰。
平靜的海面孕育不出優(yōu)秀的水手
作為“建橋國家隊”
中鐵大橋局以“向海圖強”的勇氣與智慧
將“不可能”變?yōu)椤耙欢堋?/span>
在杭州灣上書寫新的跨越傳奇
監(jiān)制|舒智明
審核|祁曙光
編輯|白堯虹
文字|晉旭俊 白堯虹
圖片|張順
視頻|張順 王震 朱仁博
來源|通蘇嘉甬鐵路項目部
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