用户名:  密码:   刊号:ISSN1001-554X/CN11-1956/TU  
 
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杭州湾跨海大桥长缨在手缚苍龙——建筑机械杂志社
工程现场 作者:user 加入时间:2007/11/13 12:12:55 点击:4511 
 
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工程报道SITE REPORT
                    杭州湾跨海大桥长缨在手缚苍龙
                         李科锋
  继三峡大坝和青藏铁路之后,世界上跨度最长的跨海大桥——杭州湾跨海大桥的开工建设,使中国又一次成为世界关注的焦点。杭州湾跨海大桥总投资118亿元,北起海盐郑家埭,南止于慈溪水路湾,全长36km,按双向6车道高速公路设计,设计时速100km,设计使用寿命100年以上,建成后将缩短宁波至上海间的陆路距离120km。大桥于2003年11月开工建设,工程建设规模巨大,全桥混凝土总量达245万m3,相当于再造7.4个央视主楼;用钢80余万t,可建7座鸟巢。大桥历经4年的紧张施工建设,于2007年6月26日合龙贯通。在《建筑机械》杂志社记者再次来到杭州湾跨海大桥施工现场,踏上大桥时,桥身已经披上了一层黑色的外衣。向远望去,视线之内数公里之长的桥道颇像一条逶迤长龙,在海面上呈现着美丽的“S”型。而南航道桥A字形桥身则高耸于大桥之上,蔚为壮观。中交三公局、杭州湾大桥桥面铺装Ⅰ合同项目经理张志宏告诉记者,大桥将力争在2007年11月底前完成桥面铺装工程。
  杭州湾跨海大桥在建设过程中取得了令人瞩目的成就。截至2006年底,共有3项专利技术、2项部级工法获得批准,有8项科技成果获得省部级奖励,所编制的部分技术规范及规程已纳入国家标委会、交通部、铁道部及中国土木工程学会等行业的新规范。至今共获得250多项技术革新成果,进行了以9大系列核心技术为代表的自主创新,攻克了在强涌潮海湾建设跨海大桥的技术难题,已有5项关键技术项目通过了国家鉴定,其成果总体达到国际领先水平。大桥建设还创造了6项世界或国内第一,包括在国内第一次明确提出设计使用寿命大于等于100年的耐久性要求; 大桥50m箱梁“梁上运架梁”技术,其架设运输重量从900t提高到1430t,居世界第一。
施工工况复杂 “梁上运架梁”创造奇迹
  杭州湾拥有极其复杂的区域性水文气候综合效应。庞大的施工规模与恶劣的施工环境带来的是高施工难度。在世界建桥史中“设计决定施工”的惯例难以为继的情况下,大桥建设者选择了“施工决定设计”,参照可实行的施工方案来制定设计思路。大桥指挥部在国内首次采用了以施工单位为主,邀请设计单位组成联合体进行方案竞赛的模式。除在深海区舍弃混凝土预制桩而采用钢管桩、浅海区域为了保证钻杆摆动不影响垂直浇筑桩,施工单位采取了减压钻进的施工方法等先进技术外,“梁上运架梁”技术无疑创造了世界桥梁建设史中“梁上架梁”的奇迹。
  杭州湾跨海大桥在滩涂区部分的桥身上使用的是50m跨度箱梁。桥端南岸10km长的滩涂区车船不通,无法运用常规的“浮吊架梁”作业,也不适合采用现浇施工,原先被寄予厚望的辅助栈桥的承重能力也只有500t,远远无法承载每片重达1430t的50m箱梁。
  安装这批箱梁最有效的办法就是利用大桥本身进行“梁上运梁”,像搭积木一样,在主桥已经架好的梁上把新箱梁运送到前端,逐步推进架设。
  “梁上运梁”的核心是运用轮胎式运梁机沿桥面运输箱梁和架桥机的工艺,而关键在于要有一套适合工程需要的专用设备。目前国内采用的梁上运梁技术的最大吨位仅为500t,国际上的纪录也只有900t,远远超出现有纪录的箱梁重量也让大桥专家组对梁上运梁的具体方案头疼不已。开发、研制超常规的运、架设备成为50m箱梁标段中标者中铁二局的当务之急。
  中铁二局一方面联合国内各高校的教授专家进行技术攻关,另一方面也在国际上寻找研制运架设备的合作伙伴。在意大利DEAL公司帮助下,中铁二局研制出专用于大桥工程的LGB1600架桥机,但按照DEAL公司在台湾组装900t架桥机的经验,LGB1600架桥机的组装时间至少要100天,且要有工厂化的作业条件和4台70t的吊车配合才能完成。杭州湾施工现场远远达不到这个条件,当最后一批构件运抵工地,剩下的时间已不足60天。中意双方在40℃的高温下每日连续工作超过12h,合作双方只用了短短39天就实现了LGB1600整机调试成功。意大利专家卡瓦奇惊叹道: “杭州湾创造了世界速度和奇迹!”
  架设当日,杭州湾南岸两台50m高的HM800提梁机巨人般横跨大桥,矗立在大桥南端; 拥有640只轮胎的TE1600运梁车驮负着长50m、重1430t的整孔箱梁缓缓走进架桥机的怀抱,LGB1600步履式架桥机伸出两条110m长的钢铁巨臂紧紧抓住浅海滩涂中的桥墩,将50m箱梁稳稳的放在两个桥墩上。杭州湾跨海大桥首片50m箱梁架设成功!这一架突破了杭州湾跨海大桥工程的关键节点,还创造了世界桥梁建设中“梁上架梁”的新重量纪录。
桥面铺装 东方联合租赁提供一流设备
  2007年5月30日,杭州湾跨海大桥工程指挥部与11家施工单位、物资供应单位签订了总金额达7.8亿元的大桥路面和交通工程施工合同,此举标志着大桥建设进入桥面沥青铺装、标志标线等交通工程以及灯光、护栏、监控等附属设施的施工安装阶段。中交三公局中标杭州湾跨海大桥铺装Ⅰ合同,承建着全桥36km、103万m2的双层高品质SMA桥面铺装任务,合同总额达1.88亿元。
  据中交三公局副总工刘元炜介绍,中交第三公路工程局有限公司(简称“中交三公局”)原隶属中国路桥(集团)总公司(现为中国交通建设集团有限公司),后在北京注册成立的大型国有控股施工企业,经营项目包括: 公路、桥梁、隧道、市政公用工程及其他土木工程项目的施工、咨询。依托中国交通建设集团国内工程施工的优质资产、先进技术和施工经验,充分整合社会资源。目前,三公局在建项目遍及全国20多个省(市)、自治区,年均完成产值25亿元人民币,承建的工程多次获得业主和建设单位的好评。
  桥面铺装结构上采用当前较为先进的双层SMA铺装结构,这种路面结构既有耐高温抗车辙的优点,又具有表面粗糙、防滑耐磨的显著特点,大幅度提高了行车的安全性和舒适性; 同时还可以起到有效的防水作用,更好地保护大桥的结构主体。在桥面铺装所需要的摊铺、碾压设备选择上,公司采取了外部租赁的方式。项目经理张志宏先生告诉《建筑机械》,选择时他们首先考虑的是设备规模化以及具有专业水平的租赁公司,最终经过慎重考察,选择了北京东方联合设备租赁有限公司作为铺装所有设备提供方。桥面铺装设备配置如表1所示。
  北京东方联合设备租赁有限公司是目前国内规模最大的一家专业化路面机械租赁企业之一,拥有种类齐全的筑路设备和路面建设资源储备,公司设备已广泛应用在沈大高速、丹拉高速、西南出海通道等国家重点公路项目。北京东方联合设备租赁有限公司总经理李大航先生在接受记者采访时表示,公司为了配合杭州湾大桥铺装项目的顺利进行,专门成立了项目组,从设备进场、安装、调试的每一个细节着手,精心打造精品工程。在施工现场配备了专门的机务工程师和施工队长,确保摊铺、压实的最佳效果。并对在杭州湾大桥施工的设备上所安装的GPS系统进行了升级,实时远程控制桥面施工的设备状况,通过系统状态信号的反馈和传输收集,使设备保持良好的工作状态。除以上措施外,东方联合在后勤保障、设备故障诊断排除、现场支援、咨询与信息服务等一系列专业服务方面做了大量工作。良好的专业服务得到了中交三公局杭州湾铺装项目部的一致认可,项目经理张志宏评价东方联合租赁不仅拥有一流的设备,更为难得是专业的操作及服务水平。
  在桥面铺装所采用的施工方案选择上,张志宏介绍,在铺装之前实施了大桥下面层SMA16试验段的施工。试验段具体位置为K70+295~K70+695,长400m,宽15m,共6000m2。试验段的界面处置采用两种不同的方法,K70+495~K70+695采用铣刨机铣刨的界面处置方式; 从K70+295~K70+495采用抛丸机打砂的界面处置方式。试验段抛丸界面呈现较多混凝土表层裂缝,洒布前采用针管注灌环氧乳液的方法进行处理。依据试验结果,最终桥上界面防水粘结层未采用环氧沥青,而是采用了聚合物复合改性沥青为防水粘结层。在处理桥面防水时,大面积采用抛丸工艺,大纵坡采用了自重38t的维特根2100铣刨机进行表面铣刨的方式。摊铺时项目部采用了双机梯次摊铺,中间热接不留缝的作业方式。压实则采用钢轮振动+胶轮复压+光轮收迹碾压的组合方式。《建筑机械》记者在现场看到,3台酒井SW900压路机正在进行碾压作业。张志宏告诉记者,在此次铺装过程中,酒井压路机担当了主力角色,由于SW900双钢轮振动压路机具有从42~67Hz三种可调频率,可以改变强振和弱振,而压路机在碾压沥青混合料时主要受频率影响,因此能够根据施工过程的实际情况调整频率达到最佳压实效果。
  一流的设备配备,合理的施工方案选择,从而为中交三公局圆满完成施工第一关键节点——北引桥SMA桥面铺装奠定了坚实的基础。北引桥是全桥施工的施工难点之一,地处宁波与嘉兴两市,热料运输距离远、海上气候复杂多变、前后通讯难度大、与土建单位交叉作业面多,且节点工期非常紧张,Ⅰ合同项目部经过认真组织安排、全面动员,克服高温施工等诸多不利因素,于7月25日圆满的完成全部北引桥施工任务,取得了首个节点胜利。
桥面铺装顺利 沥青搅拌站功不可没
  杭州湾大桥铺装工程,铺装所需SMA总重量接近30万t,数量之大,工期之短,是前所未有的。整个工程能够顺利进行,沥青搅拌站功不可没。《建筑机械》记者在现场看到,一台中交三公局新购置的德基4000型沥青搅拌站和一台使用多年的西筑2000型沥青搅拌站正在紧张的运转。由于SMA与普通密级配沥青混凝土的最大不同之处是SMA为间断级配,粗集料粒径单一,细集料很广,矿粉用量多。通常SMA需要粗集料占75%以上,矿粉10%,细集料包括石屑和砂一共才只需15%左右,而5mm以上的粗集料中还有相当数量的细集料,实际需要加的细集料数量就更少,这给混合料的拌合带来了很多困难。通过试验,对SMA16顶面的设计标高进行了必要修改,拌合站能够有效控制SMA16的级配和油量,从而保证了供料的及时性。
  值得一提的是,《建筑机械》记者在杭州湾大桥附近的浙江交公路桥建设有限公司参观其新购置的一套西筑4000型沥青搅拌站时,意外地遇到了正在浙江省回访用户的西筑李世坤总经理。作为中国沥拌行业龙头企业的西安筑路机械有限公司,多年来专注于沥青搅拌设备的精耕细作,厚积薄发,从2006年到2007年上半年在浙江省仅4000型设备销售就达到了19套。李世坤总经理告诉《建筑机械》,杭州湾大桥的开工建设,对宁波和杭州产生了巨大的影响,杭州湾大桥以及为杭州湾大桥所配套的公路项目建设的开工带动了公司搅拌设备在浙江的销售。因此公司组织团队到设备施工现场进行走访,以便了解设备在实际使用的情况,希望对公司在下一步的研发策略上有所帮助。在走访中,记者见到了扬州润扬路面工程建设有限公司副总经理李仲明,该公司是西筑的铁杆用户,曾经连续采购西筑沥青搅拌设备6套,由于使用方法得当,加上西筑维修保养及时,其所购买的3000型西筑沥青搅拌站创造了累计拌料210万t的纪录。对于西筑的搅拌设备,李仲明告诉记者,自己是西筑每一种新设备第一位“吃螃蟹”的用户,多年的合作使自己对西筑的沥青搅拌设备产生了高度信赖感,李仲明笑言: “现在购买西筑搅拌站后,即使没有西筑公司的服务人员在场,自己公司的人员就能独立对设备进行安装调试。”由于该公司承接工程较多,因此又在西筑订购了一套5000型沥青搅拌站。
  《建筑机械》记者在杭州湾大桥以及附近的施工现场看到,众多的沥青搅拌站为大桥及其配套公路项目的早日畅通正在紧张的运行。
  杭州湾跨海大桥力争2008年建成,2009年通车。大桥36km的长度,使之超过了美国切萨皮克海湾桥和巴林道堤桥等世界名桥,而成为目前世界上已建成或在建中的最长的跨海大桥。目前杭州湾大桥各施工单位正在进行紧张有序的施工,参加施工的有中铁十九局,中铁四局,铁道部大桥局等多家单位,桥面铺装工程除中交三公局外,钢桥面的铺装则由天津城建集团负责施工。
建筑机械杂志社
2018年7月20日
 
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