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天堑变通途

港珠澳大桥主体桥梁今贯通

来源:南方都市报     2016年09月27日        版次:AA01    作者:朱鹏景

    昨日的港珠澳大桥桥面。港珠澳大桥主体桥梁长22 .9公里,设计使用寿命120年,主体桥梁全线拉通,意味着港珠澳大桥主体工程进入收官之战。南方日报供图

    南都讯 记者朱鹏景 被称为“新的世界七大奇迹”之一的港珠澳大桥,又有新消息。南都记者昨日获悉,随着最后一条伸缩缝安装完毕,港珠澳大桥长达22 .9公里的主体桥梁全线拉通,这也意味着港珠澳大桥主体工程进入收官之战。据悉,今日将举行港珠澳大桥主体工程桥梁工程贯通仪式,并将组织乘车巡览活动。

    钢材用量相当于10座鸟巢

    伴随着一条重达35吨,伸缩量为1760毫米的伸缩缝在位于青州航道桥左幅的54号墩安装完毕,这也是港珠澳大桥主体桥工程79条伸缩缝当中的最后一条,预示着长达22 .9公里的港珠澳大桥主体桥梁全线拉通。

    南都记者获悉,港珠澳大桥桥梁工程建设自2012年7月施工单位进场,历时已4年多。港珠澳大桥全长55公里,包括海中桥隧主体工程、三地连接线及口岸。其中,主体工程包括22.9公里的桥梁、6.7公里的海底隧道以及连接隧道和桥梁的东西人工岛,主体桥梁又包括青州航道桥、江海直达船航道桥、九洲航道桥三座通航斜拉桥和20公里的非通航孔桥。

    据相关人士介绍,港珠澳大桥主体桥梁作为世界上最大的钢结构桥梁,仅主梁钢板用量就达到了42万吨,相当于10座鸟巢或者60座埃菲尔铁塔的重量。

    伸缩缝保障通行安全

    每座大型桥梁的完成都离不开伸缩缝的连接,港珠澳大桥也不例外。据了解,港珠澳大桥主体桥面由联钢箱梁或者混凝土桥面构成,而连接这些桥面板的则是79道伸缩缝。

    据南都记者了解,这些伸缩缝的安装误差不能大于1毫米,同时作为一座大桥最“命苦”的构件之一,每经过一辆车的碾压,它都要不停地伸缩调节,而每1℃温度的变化,或者是每一次刹车等外力因素造成桥面位移,这都靠伸缩缝的即时调节,常年处于拉伸或缩短的疲劳状态,很容易受损。

    据相关人士获悉,港珠澳大桥的设计使用寿命为120年,而目前世界范围内,伸缩缝的使用寿命为30到50年,也就是说,在港珠澳大桥120年的设计使用周期内,要陆续经过两到三次更换,更换时桥面将无法通行,每道伸缩缝更换的时间是一至两天。

    桥路面寿命是高速路3倍

    港珠澳大桥地处海面,因此长期处在高温、高湿和高盐的环境当中,如何做好防水、防锈和防腐显得尤为重要。对于桥面铺装而言,防止钢箱梁的生锈腐蚀是需要解决的头号问题,相较于普通桥梁而言,其防水防锈等工序则更细更复杂。

    据了解,港珠澳大桥主体桥面全面贯通后,将开展桥面铺装工作。据悉,目前部分铺装工作已经正在进行,四层的防水粘结层铺装完成之后,再铺两层沥青混凝土。

    根据设计要求,大桥沥青混凝土路面使用寿命要达到15年,是普通高速公路路面使用寿命的3倍。沥青混凝土厚约7厘米,且分为浇筑式层和表面层两层,其中3厘米的浇筑式沥青将起着不可替代的独特作用。

    据介绍,这部分沥青,其孔隙非常小,水分不会对钢板产生侵蚀,对钢板形成二次保护,同时其协同变形能力好,可以随着钢箱梁进行同步变形,并与上层的普通沥青粘结,相当于起到了“承上启下”的作用。另外,这部分沥青属于国外进口的天然湖底沥青,在进行铺设时,由搅拌车一边加热一边搅拌,以保证其温度不低于230℃。

    石料精度堪比面粉

    要想铺设桥面的沥青混凝土特别坚固密实,其中加入石料的精度等起到了决定性作用。

    南都记者获悉,将石料按照不同的比例与沥青混合形成沥青混凝土,而石料越细分就越能发挥沥青的功能,沥青混凝土越密实,桥面也就越坚固耐久。据了解,为了达到上述效果,石料的加工达到了75微米,相当于平日大家吃的面粉差不多。

    据相关人士称,这种精细化加工,原来是用于食品加工的。而且此前国内用于桥面铺装的材料没法做到上述精度,为此施工单位自行建设生产线、生产需求的材料。据称,目前使用的这条加工设备,就是专家在世界各地寻找相关设备,并且将多个国家的设备组装而成的。

    如何确保设计使用寿命

    据了解,为了确保港珠澳大桥达到设计使用寿命,施工单位在钢箱梁的制造中大规模采用了工厂化制造,3年内完成了42万吨钢箱梁的生产和拼装,非通航孔桥承台墩身和组合梁桥面板的预制也全面贯彻“大型化、工厂化、标准化、装配化”的建设理念,分别在中山、东莞建立了预制基地,以体现我国现有的装备技术水平和生产能力的提高,也体现了我国在基础设施建设上的整体实力。

    同时,还创新海上装配技术和安装工艺,组织实施了大型海上装配施工,其施工工艺技术达到了国际领先水平,形成了一系列的“中国标准”、“中国工法”。比如海上墩台的安装,分别采用了大型钢圆筒围堰干法、分离式胶囊柔性止水法、无底双壁钢围堰等工艺工法,体现了行业科技水平的新高度。

    而九洲航道桥桥塔的安装则采用整体竖转提升方案,也属于国内首创,填补了用提升支架整体提升,滑移滑道竖转方式安装上塔柱领域的一项国内空白。江海直达船航道桥三座海豚塔的安装则采用两台大型浮吊船协同作业,将2000多吨的钢塔在海上实现空中翻转,最后精确定位在承台上,其整个吊装工艺的研究历时两年,也属世界首创。

    此外,还攻克海上桥梁的耐久性难题。据悉,在国家科技支撑计划的引领下,科研人员攻克了多项技术难题,并因地制宜,创造性地提出了“港珠澳模型”等一系列防腐防震措施,以系统地保障港珠澳大桥的设计使用寿命达到120年。

    港珠澳大桥工程建设也引起了国际桥梁界的高度关注,吸引了国际一流的桥梁专家和团队前来参与建设。目前,共有来自8个国家的专家和团队参与到港珠澳大桥的建设当中。而建设以来,已有来自世界60多个国家的专家学者和团队来到港珠澳大桥参观访问。2015年英国《卫报》将港珠澳大桥评为“新的世界七大奇迹”之一。

    三种造型形成标志性景观

    港珠澳大桥除了创造了很多世界第一外,在景观设计上也有特点。比如,港珠澳大桥三座通航斜拉桥各具特色,兼顾了人文和自然的融合。

    像青州航道桥桥塔,采用了简洁的“中国结”造型,江海直达船航道桥三座桥塔则为海豚造型,而最靠近珠海情侣路的九洲航道桥则是风帆造型。三种桥塔的造型实现了功能与景观的完美统一,也成为了港珠澳大桥的标志性景观。

    此外,为了满足珠江口水利防洪要求,港珠澳大桥主体桥梁工程共有190个桥梁承台埋入了海床面以下,最大限度地减少了阻水率,既提高了港珠澳大桥的非通航孔桥桥墩的防撞能力,同时也体现了人和自然和谐相处的理念。

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