橋上汽車飛馳,橋下巨輪穿行。
浙江溫州甌江入海口2公里處,前不久通車的溫州甌江北口大橋,3座主塔巍然屹立。
這是世界首座三塔四跨雙層鋼桁梁懸索橋,由湖北建橋軍團聯袂建造。面對三個“世界級首創”帶來的難題,中交二航局采用首席專家“組閣攻關”,以科技創新引領橋梁智能建造,在一座橋上打破三項世界紀錄,并誕生30余項原創技術。
(資料圖片)
軟泥層中,穩住50萬噸沉井
由于大橋位于甌江入???,受強臺風、強潮涌、深厚軟土影響以及通航、航空限高嚴等諸多因素制約,大橋選擇“三塔四跨”懸索橋、混凝土結構做中塔、淤泥土質中用沉井做基礎的設計方案。
有橋梁專家認為,這樣的橋型在世界范圍內存在很多技術空白,沒有核心原創技術,不可能建造起來。
這讓44歲的中交二航局副總工程師、技術中心總經理張永濤想起近20年前同樣的一幕。那時,參加工作不久的他參建世界上首座跨徑超千米的斜拉橋——蘇通長江大橋,也曾有西方同行質疑:中國人有建造千米級斜拉橋的實力嗎?“我們不信邪,攻克4項世界級技術難題,將‘不可能’在我們手中變成了現實?!?/p>
“這次,也要一樣!”張永濤打破條條框框,建立創新協同機制,由他任首席專家,“組閣”攻關團隊,成員包括技術中心裝備部副總工黃劍、項目部負責人向自立以及項目總工郝聶冰、生產副經理張平等。
錨碇是懸索橋的重要部分,沉井則是錨碇的基礎形式之一。40多米厚、軟如奶油的淤泥層里,如何讓50萬噸的沉井穩得???技術中心專家團隊反復研究,開出“國內最長36米砂樁置換”的藥方。
新的問題又來了。由于沉井尺寸較大,猶如薄板容易因撓度過大而開裂。技術團隊潛心攻關,研發出“十字拉槽加全斷面小鍋底開挖”法。隨后,3次下沉均采用新工藝。2020年4月,沉井歷時兩年下沉完成,沉入地下61.5米,誤差控制精準,創造了世界首例強潮河口深厚軟土超大沉井建造的奇跡。
智能機器人為主纜“梳頭”
三塔或多塔懸索橋均須面臨中塔處主纜抗滑移挑戰,這被稱作世界級難題。
甌江北口大橋兩根主纜中心水平間距41.8米,每根主纜由169根索股組成,長2300米,單根索股由127絲直徑5.4毫米鍍鋅高強鋼絲組成,重約54噸,鋼絲抗拉極限強度為1860兆帕。每根主纜可吊起1.5個“遼寧號”航母,兩根主纜鋼絲總長度加起來能夠繞地球2圈。
為固定超長索股,專家團隊設計制造了世界首個深槽索鞍?!八靼皬耐庑紊峡?,就像一把‘梳子’,其隔板之間的縫隙用來放置主纜索股?!焙侣櫛f。
更大的深度,代表著更高的難度!面對90厘米的極限入鞍挑戰,工程師們探索智能工裝技術,研發出國內首臺智能化深槽入鞍機器人,采用液壓頂桿作為機械手,將索股“推”進索鞍,整個過程平穩可控,相比傳統人工入鞍方式效率提升30%。大橋主梁由110榀鋼桁梁組成,最大吊裝節段重1050噸,相當于240頭成年大象,為了能一次性吊裝,專門研發出世界最大吊重能力的千噸級纜載吊機。
在張永濤看來,未來類似甌江北口大橋的世界級大橋會更多,而隨著資源節約、綠色低碳等理念深入人心,大橋要兼顧多種功能并一跨過江,不斷挑戰“深水”“大跨”“高速”等世界建橋難題,建橋企業要提前搶占智能制造高地。
作為“湖北建橋軍團”主力之一,中交二航局眼下在建的世界級大橋還有10多座,不斷攀登建橋技術新高度。
近日,國家發改委發布國家企業技術中心2021年評價結果,中交二航局技術中心以96.8分的高分,在1744家國家企業技術中心中脫穎而出,位列全國第三名。該公司累計有100多項科研成果達到國際一流水平,20次斬獲國際橋梁大會(IBC)大獎和“菲迪克”工程項目獎。