三项“世界之最”！世界最高海中大桥成功合龙

发布者：清水有龍 2023-4-28 14:45

4月28日，广东省交通集团发布消息，国家重大工程深中通道伶仃洋大桥合龙，标志着项目桥梁工程实现全线合龙，距离项目建成通车更进一步。

深中通道连接珠江口东岸的深圳和西岸的中山市，是粤港澳大湾区重要枢纽工程，全长约24公里，是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的跨海集群工程。其中跨海段长22.39公里，行车时速100公里，采用双向八车道高速公路技术标准。中交二航局承建深中通道S04标段，线路全长3973米，主要施工内容包括伶仃洋大桥东主塔、东锚碇施工，上游侧主缆架设，钢箱梁安装等。

其中伶仃洋大桥是深中通道关键控制性工程之一，全长2826米，为主跨1666米的三跨全漂浮体系钢箱梁悬索桥，是世界最大跨径全离岸海中悬索桥。大桥桥面高达91米，是世界最高桥面海中大桥。大桥锚碇重达170万吨，是世界最大海中锚碇。

大桥上部结构主梁由213片钢箱梁组合而成。钢箱梁全宽49.7米，单节最大起吊重量约400吨，全桥钢箱梁总重约5.66万吨，相当于北京鸟巢用钢量的1.2倍。项目施工为全海上作业，吊装区域横跨伶仃洋航道，钢箱梁吊装期间需根据不同施工阶段及通航环境，实行不同的交通组织方式，给吊装施工带来极大挑战。

“钢箱梁节段具有超宽超大特点，结构形式复杂，组装精度高，”中交二航局深中通道项目副经理张平介绍，“每一次吊梁都是海陆空的联合作战，最难的地方就是梁体的平衡性问题。项目团队研发建造850吨级智能化缆载吊机，解决了大吨位、大跨度悬索桥箱梁节段吊装同步稳定性差、起重能力和起升速度无法保证的难题。”

850吨智能化缆载吊机依托大桥主缆作为支撑，通过移位行走和固位吊装钢箱梁，主要由行走机构、钢桁架、提升千斤顶、牵引千斤顶、止动块、抱箍、液压泵站、控制系统等组成，就像一台“缆车”在百米高空走“钢丝”，能轻松将80头成年非洲象吊上百米高空。在钢箱梁吊装过程中，项目采用了中交二航局自主研发的分布式计算机网络控制系统，根据设备各处传感器和摄像头采集到的信号，控制集群千斤顶，让吊装每一步都在掌控之中。同时该吊机内置的倾角仪能智能感应并计算吊装梁段上下游高差，一旦高差超过30公分将自动报警并发送辅助修正数据，反馈到技术管理人员手机端，方便对吊装过程时刻监控、调整。

合龙段钢箱梁吊装前，项目团队专门组织桌面推演，做好全桥联测、运输方案制定、索夹及吊索安装及复测、猫道改吊、横向通道拆除等系列准备工作。吊装过程中，运输船到达指定区域后，跨缆吊机分级加载起吊，待钢箱梁全部悬空约30厘米、静载10分钟后，技术人员检查确认上下游吊点高差满足要求和设备运行情况，跨缆吊机转入正常垂直提升阶段。钢箱梁吊至指定高度后与吊索连接，再与相邻梁段临时连接固定，进而宣告合龙段钢箱梁吊装完成。

伶仃洋大桥处在珠江口台风频发区，抗风是个极大的世界性难题。深中通道团队联合多家单位攻关，研发了新型组合气动控制技术，优化了整体式钢箱梁构型，在世界上首次将超大跨整体钢箱梁悬索桥颤振临界风速提高至88米/秒。

项目团队坚持产研结合，掌握了超高混凝土索塔关键施工装备及建造成套技术，海中深厚软基大型筑岛围堰施工技术，海洋深厚软基超大型地连墙建造成套技术等10余项关键技术，获得专利6项。该项目《海相淤泥区大跨悬索桥水中锚碇柔性筑岛结构设计与施工关键技术研究》技术创新成果首创开阔海域大跨悬索桥水中锚碇快速筑岛施工及控制关键技术，攻克了海相淤泥区大跨悬索桥水中锚碇柔性筑岛结构设计与施工的难题，解决了地连墙施工平台方案选择、深厚软基处理、开阔海域施工控制、临时及主体结构安全等关键技术难题，克服了离岸无遮掩海域、深厚淤泥软弱土层、热带气旋影响频繁、航运繁忙等带来的严峻挑战，开创了水中地连墙支护锚碇基础快速筑岛建造的先河，为类似桥梁建设提供了示范并积累了经验。该技术成果经鉴定为国际领先水平，并获得中国公路协会一等奖。

欲架钢箱梁，先要架设主缆。主缆被称为悬索桥的“生命线”，连接伶仃洋大桥东西两边的主塔和锚碇。大桥单根主缆由199根索股组成，每根索股由127丝、直径6毫米的中国自主研发的2060兆帕镀锌铝钢丝组成，为目前世界最高强度悬索桥主缆钢丝。主缆每根索股长约3000米、重约85吨，单根主缆重达1.7万吨，两根主缆钢丝总长度加起来能环绕地球4圈。成桥阶段每根主缆最大缆力超10万吨，相当于能同时承受3艘中型航母的重量。

中交二航局深中通道项目副总工程师蒋明鹏介绍，在主缆架设过程中，项目部采用了超长索股无人跟随架设技术，对索股远程监控，节约了人力又降低了风险。针对架设后的测量问题，项目自主研发智能标靶等设备，对施工关键数据实时传输，显著提升大跨径悬索桥主缆架设自动化、信息化水平。