
6月17日,随着第48节塔柱混凝土浇筑完成,深中通道伶仃洋大桥270米高的东索塔完成封顶,建成后将是世界最高的一座海中大桥。
海中最高大桥,索塔高270米,相当于90层楼 深中通道项目全长24公里,是集“桥、岛、隧、地下互通”为一体的超级跨海集群工程。它是继港珠澳大桥、南沙大桥之后,粤港澳大湾区建设构筑的又一重要交通大动脉,建成后将有力推进珠三角经济、交通一体化及转型升级,成为联系珠江口东西两岸的直联通道,具有重要战略意义。
由中交二航局承建的深中通道S04段包括伶仃洋大桥东索塔、东锚碇、上游侧主缆架设、钢箱梁安装、东泄洪区非通航孔桥下部构造等,线路全长3973米。 作为超级工程深中通道控制性工程的伶仃洋大桥,全长2826米,为主跨1666米的世界最大跨径海中悬索桥。
大桥东西两个索塔,每个塔高270米,相当于90层楼高,建成后将成为全球最高海中大桥。 现场,引桥墩柱、主塔、锚碇串联成一条美丽的弧线,蜿蜒在大海上,海上施工,且紧邻繁忙航道,建设者们面临着高温、台风、浪涌等复杂施工条件。面对一系列挑战,这座高大的桥塔是怎样建成的?制作钢筋部件,工人现场绑扎改成工厂流水线生产 “看准了,下放!”6月初,在东索塔最后一节钢筋笼吊装现场,一个长14.7 米、宽7 米、高6 米的钢筋弯折网片,在吊车操控下慢慢在空中旋转、翻身,平稳地矗立在存放区……它正等待着与其它3个“同胞兄弟”组成一个重达63 吨的八边形钢筋部品。这个钢筋组合体的“大块头”将在伶仃洋大桥最后一节塔柱上“安家”。
时光回溯到2018 年,伶仃洋大桥刚刚开建。东索塔共划分为48个节段,上细下粗,截面呈八边宝石形结构,每节段断面尺寸均不相同。传统作业中,桥塔钢筋施工一般是要工人爬到高空将一根根钢筋进行绑扎。而在伶仃洋大桥如采用传统作业方式,高空作业的安全风险和精度控制让施工充满挑战。 “现在国内外对混凝土工业化生产技术应用很成熟了,但钢筋部品的工业化建造技术一直还是空白。”2018 年末,中交二航局大新型施工装备与智能化首席专家杨秀礼提出一个技术难题,同时也提出初步解决思路,要是能有一种钢筋自动机械化成型流水线,实现工业流水线生产,效率质量必然大幅提高。就像制作桩基钢筋笼一样,将塔柱钢筋通过工业化制作成部品,然后整体吊装。

经过大大小小几十次实验,一套集钢筋机械化无人下料、三向机械卡位寻点焊接、空间立体弯折于一体的钢筋网片柔性制作生产线呈现在大家面前。 经过两个月奋战,生产线终于稳定生产。一根根钢筋在流水线中“乖乖排列”,成为一张张井然有序的钢筋网片。 “大块头”的超高混凝土桥塔钢筋部品附带的智能柔性制造技术与装备给项目施工带来巨大变化,塔柱建造突破性地实现4天完成6米节段,相比传统工艺塔柱建造速度提升了40%至50%,塔柱钢筋建造高空作业人员减少了近七成。在200米高空建立“竖向移动工厂” 施工区域属南亚热带海洋性季风气候区,每年侵袭珠江口水域的台风数量约4到6 个。面临复杂环境,在索塔采用混凝土现浇工艺前提下,传统设备在效率、品质、劳动强度和安全风险管控方面都难以与建设目标相匹配。
针对传统施工设备存在效率低的问题,二航局团队从自动造楼机上找到了灵感。研发人员结合桥梁混凝土高塔施工需求,在2018年10月正式提出使用一体化智能筑塔机的建设方案,深中通道东索塔也成为全球首次采用此项技术的桥梁混凝土主塔。 “我们将高空现场打造为一座‘竖向移动工厂’,就是研发一种集成钢筋整体吊装、混凝土布料、振捣、养护,智能监控等于一体的可移动设备。”项目现场技术总负责人肖文福说。
历时一年五个月,从研发、加工制造至拼装成型,一体化智能筑塔设备及成套建造技术完成了。2020年1月8日,筑塔机在伶仃洋大桥投入使用。 该筑塔机主要由爬升系统、架体结构、布料系统、养护系统、模板系统等八部分组成,由4组架体组成,高26.7米,沿架体高度方向分别设置作业、养护及修复平台共8层。其爬升采用大行程液压油缸,单个油缸顶升能力达100吨且可在各方向调节角度,能够适应塔肢在不同高度上的线形变化。
项目常务副总工刘建波说:“这套设备将施工人、机、料、物、法、环等要素进行了全方位统筹,使塔柱每天爬升速度相比传统工艺提高1.5倍。智能养护系统还使混凝土达到工厂内标准化养护条件,且无收缩裂纹,外观质量好。”
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