索塔高度突破100米！超級工程獅子洋通道建設探秘

工人日報-中工網記者 張翀 通訊員 張政 實習生 汪頎偉

4月2日，廣東省交通集團發佈消息，世界最高雙層懸索橋——獅子洋大橋西索塔T20節段完成澆築，索塔建設高度突破100米，大橋建設進入新階段。

獅子洋大橋爲獅子洋通道項目關鍵控制性工程，採用主跨2180米的單跨吊雙層鋼桁樑懸索橋，建成後將創造雙層懸索橋“主跨跨徑、索塔塔高、錨碇基礎、主纜規模、車道數量”五項世界第一。中交二航局負責獅子洋大橋主橋西索塔施工、部分主纜架設、鋼桁樑吊裝和西高墩區引橋施工等。

大橋設東、西兩座索塔，塔高達342米，相當於110層樓高，爲鋼板-混凝土組合結構，單個索塔自下而上由62個鋼殼節段和6道鋼橫樑構成。按照設計要求，索塔節段安裝精度偏差需控制在1毫米內，且鋼殼節段內部澆築C80高性能混凝土，對混凝土的配合比、溫度控制等有着更高要求。

面對索塔結構複雜性、施工高精度要求和高性能材料的應用難題，項目團隊如何迎接挑戰？一起探秘獅子洋大橋建設的背後。

超級裝備加持 助力索塔施工“穩”“快”“準”

結合索塔鋼結構複雜、體量大等特點，大型鋼結構智能建造廠進一步轉型升級，項目團隊通過全自動焊接機器人集羣、BIM數字化預拼裝等技術，單個鋼殼節段在廠內整體組裝成型，再運至施工現場整體吊裝，如“搭積木”般層層向上疊加安裝。

超高橋塔、超大跨徑，獅子洋大橋對安裝精度控制有着更爲嚴格的要求。342米高的橋塔，傾斜度不超過1/3000，要求每個節段安裝偏差需控制在1毫米內，相當於只有米粒大小。中交二航局T8合同段副總工程師田飛介紹，項目部採用全球最大移動平衡重塔式起重機R20000-720吊裝，通過北斗定位系統與雲端控制交互技術，能實現實時監測、偏差分析、路徑規劃決策推送，保障索塔線形精度。

R20000-720起重機屬超大型平臂塔機，採用主副塔並存的“一塔三機（主塔、副塔、升降機）”構型，主副塔可同時吊裝，使用高效快捷。項目團隊創新利用高度、重量、角度、變幅和風速等傳感器收集大量數據反饋到司機室顯示屏，給司操人員的就位預判提供有力支撐，提高了鋼殼節段就位速度，減少了鋼殼節段在空中滯留時間，降低了安全風險，解決了超大型塔機在強風、高溼、重載等複雜極端工況下作業的多項難題，讓R20000-720吊裝索塔節段時做到“大”而“穩”的同時，還實現了“快”和“準”。

此外，在每個鋼殼節段間的豎向主鋼筋連接上，項目採用國內自主研發的軸向冷擠壓套筒新型工藝，即將兩根待連接鋼筋的端頭放入圓形套筒，再利用擠壓設備向內收縮套筒，鋼筋肋部就能與筒內凹槽緊緊咬合。相較傳統焊接方式，“無火”作業的新工藝能在提升工效和質量的同時，大大地降低安全風險。

C80混凝土首次在組合索塔成功應用 智能溫控體系攻克控裂難題

“作爲世界首座超2000米級的雙層懸索橋，雙層共16車道，大橋橋塔將承受超20萬噸的巨大壓力。”獅子洋通道項目總工程師張太科介紹，這種外殼是鋼結構、裡面填充混凝土的結構型式，相比於傳統的混凝土塔，可減少塔身自重，提升整體結構穩定性，這也是在世界範圍內首次將該型式應用在雙層懸索橋上。

本次澆築的鋼殼節段，高5.4米、重148噸，澆築量405立方米。大橋鋼殼澆築均採用具備高強、高彈高穩健、低收縮等性能的C80混凝土，在國內首次實現該強度混凝土在組合索塔中成功應用。

在大橋建設前期，C80混凝土應用在鋼混組合索塔中業內罕見，面臨一系列技術難題，尚無實踐經驗借鑑。在調研國內外相關資料基礎上，項目團隊展開全面的理論及試驗研究。

通過上千塊試驗塊同質環境下的數據積累分析，項目團隊對初始混凝土配合比進行優化，適當減少水泥佔比，同時加入一定比例的抗裂劑、流變改性劑。經多次調試，混凝土性能及指標均能達到設計要求。在保證混凝土強度的同時，提高了其抗氯離子擴散係數，增強了自身膠凝度，調配出了高性能、低水化熱、密實度更高的混凝土塊，確定了滿足要求的最優配合比。

“建設方與我們幾家施工單位開展聯合攻關，從零突破配比、性能等難題，歷經1年半時間完成C80專用混凝土的研製。”中交二航局獅子洋T8合同段總工程師曾煒介紹，“爲降低開裂風險，我們還使用自動化噴淋系統，且首次在橋樑領域引進風冷骨料機，確保混凝土出機溫度在21度內。”

混凝土採取分層澆築、分層振搗施工方法，運輸、振搗、澆築同樣面臨着控溫難題。通過聯合技術攻關，最終工程師們研發出了塔頂混凝土智能澆築平臺。平臺採用塔吊機搭載智能封艙料斗系統，料斗及分料管外壁設置3個溫度傳感器，可以實時感知溫度數據。此外，分料管還設置了流量控制閥和紅外測距儀，可根據混凝土液麪高度，實時調整分料管中和筒內流量，實現不同傾角分料管的均勻布料，來回往復，直至混凝土澆築完成。

“混凝土澆築入模溫度均控制在25度以內，C80混凝土的擴展度、溫度變化及力學性能等13項指標均滿足設計規範要求。”曾煒總結道。

目前，項目正有序推進主橋獅子洋大橋主塔建設，錨碇正進行頂板施工，計劃年內實現主塔塔高突破200米、錨碇完成錨體施工70%；引橋工程已轉入上部結構施工階段。

獅子洋通道爲連接珠江東西兩岸的超大型跨海多層複合公路通道工程，全長約35公里，起於廣州市南沙區大崗鎮，終於東莞市虎門鎮，包含跨江主橋和兩岸引線工程，建成後將爲粵港澳大灣區融合發展開闢新的重要通道，對推進大灣區一體化高質量發展具有重要意義。

來源：工人日報客戶端