3月26日上午11时许,粤港澳大湾区核心枢纽工程狮子洋通道关键控制性工程——狮子洋大桥实现东、西主塔封顶。自2023年4月9日,大桥第一根主墩桩基开钻,东、西主塔历经近3年建设,成为珠江口第一高塔。下一步,项目将开展索鞍吊装、猫道架设相关准备工作,计划下半年实现先导索过江。广东交通集团总经理刘晓华表示:“接下来,要继续实施智慧制造、实现科技赋能,为超大跨径悬索桥建设提供可复制、可推广的‘广东经验’。”

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狮子洋大桥主塔封顶。南都N视频记者 黎湛均 摄

珠江口首条双层复合公路通道

创5项世界第一

狮子洋通道是继港珠澳大桥、深中通道、南沙大桥后,粤港澳大湾区又一超级跨江工程。全长35公里,主体工程由跨江主桥狮子洋大桥及陆域引线工程组成,西接广州南沙,东连东莞沙田、虎门两镇。投资481亿,建设工期约6年。广东交通集团狮子通道项目总工程师张太科介绍,项目基于周边城市经济发达程度高、航道密集和过江通道线位资源稀缺等因素的综合考虑,狮子洋通道选择建设主跨2180米的悬索桥“一跨过江”,采用上下双层16车道设计,也是珠江口首条双层复合公路通道。

通道设置11处互通立交,既承担着串联粤港澳大湾区高速路网的重任,又通过衔接地方道路系统,实现城际与城市交通无缝融合。据了解,项目建成后,将创下双层悬索桥“主跨跨径、车道数量、主塔高度、锚碇直径和主缆直径”5项世界第一。

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狮子洋大桥东、西塔也是珠江口第一高塔

回顾攻坚过程,狮子洋通道项目总经理李剑介绍,“项目联合国内顶尖的设计、施工、制造、科研院所及高校,进行35个课题研究,数十次研讨和多次院士专家评审,逐一完成理论与试验验证。”随着建设深入推进,项目在结构体系、制造工艺、新型材料、大型装备等方面均实现原创性突破,截至目前已取得微创新85项,授权发明专利45项,同步编制推行40多项工程管理制度,逐步形成超2000米双层悬索桥成套技术体系及标准。

历经1年多鏖战

实现精准控温、浇筑

在施工现场,狮子洋大桥东、西主塔笔直耸立,塔高342米,相当于110层楼高,从顶部向下看,水面上的船只犹如微缩模型。广东交通集团狮子通道项目总工程师张太科介绍,大桥采用钢板-混凝土新型组合桥塔结构。相较于采用混凝土桥塔结构,塔柱壁厚减少50%,主塔混凝土用量减少43%,二氧化碳排放减少5.3万吨以上,塔身自重显著减少,结构稳定性大幅提升。

大桥单个主塔设6道横梁,单幅塔肢由62个巨型钢壳节段精准拼装。钢壳节段横断面类似“回”字形,内外两层为钢板,钢板间夹层布设钢筋、肋板等,并填充C80高强混凝土,内钢板围合中央为空腔。

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项目建成后,将创下双层悬索桥“主跨跨径、车道数量、主塔高度、锚碇直径和主缆直径”5项世界第一。

“我们首次在桥塔领域大规模使用的C80混凝土,其强度相当于每平方米可承受8000吨压力。相比以往,性能稳定要求更高,且单次浇筑方量超过300立方米,水化热效应明显,控裂难。”保利长大狮子洋通道T9标总工匡一成解释,浇筑就像烤蛋糕,外部冷却会收缩,内部热量散不出去,一拉一扯,就容易引起温度裂缝,影响耐久性。

为此,经过1年多鏖战,施工团队研发了风冷骨料系统,以及集自动测温、调节流量、寻位振捣于一体的智能浇筑平台,确保全过程精准控温及浇筑质量。

超大跨径悬索桥的智慧制造

可复制、可推广的“广东经验”

中铁山桥狮子洋通道G1标项目部副指挥长李欣辉表示,“中国制造正在向中国创造转变。”据了解,狮子洋通道的大体量、高精度钢壳制造,通过采用单个设备智能化,转向融合BIM模型及AI技术的整体智能化产线布局。

李欣辉介绍,“越漂亮的桥加工难度就越大,钢结构的桥身通过一个个块体结构砌成线形结构,对线形尺寸的精度要求非常高。”其中,塔身上方的横梁为10米乘以10米的塔梁结合段,“在这个100平方米的截面内,端面平整度误差不允许超过1毫米。”

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国内首套剪力钉自动焊接生产线。图片来源:狮子洋通道项目

为了减少误差,在施工现场引入了大型的数控加工机床,也首次采用三维检测技术,通过云数据检测技术来验证平整度。通过“工厂化预制+装配化施工+智能化控制”模式,创下平均6天吊装一节的行业新速度。

据了解,早在港珠澳大桥建设期间,相关施工单位便开始尝试采用智能化建设方式,在后续的珠江口重要通道建设过程中,同样采用了不少智慧化技术。过去十多年里,技术持续迭代升级。李欣辉透露,大桥建设的装备技术从原有的单一自动化智能化设备,已升级为集成化。

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珠江口已建设多条重要通道。图片来源:狮子洋通道项目

智能管控系统如同“大脑”,贯穿研发设计、制造作业、运营管理等全流程,操作员输入口令,后台即可自动调度资源、调整参数,指挥五条生产线协同作业,超10万条焊接数据也被同步录入,通过数据来评估施工质量,不断提高建设的合格率。此外,项目搭建了国内首套剪力钉自动焊接生产线,并研发专用焊接机器人,板单元焊接自动化率达到100%。据介绍,狮子洋通道建设的自动化率在95%以上,焊接一次合格率达到了99.75%的水平,处于国内领先水平。

随着主塔顺利封顶,下一步,大桥将开展索鞍吊装、猫道架设相关准备工作,计划下半年实现先导索过江。锚碇正进行锚体施工,引线工程全面转入上部结构施工,持续推进预制梁架设及钢桁梁顶推作业。

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远眺狮子洋通道,该项目也是珠江口首条双层复合公路通道。图片来源:狮子洋通道项目

珠江口第一高塔成长日记

2023年4月9日 狮子洋大桥西主塔首根桩基开钻

2023年8月4日 狮子洋大桥东主塔桩基完成施工

2023年8月 狮子洋大桥钢壳足尺模型试验开始

2023年11月7日 狮子洋通道主桥西主塔完成承台封底施工

2024年3月22日 狮子洋大桥主塔首节钢壳完成吊装

2024年5月7日 狮子洋大桥西主塔承台完成浇筑

2024年6月20日 狮子洋大桥东主塔承台完成浇筑

2025年3月14日 狮子洋大桥首道钢横梁完成架设

2025年4月2日 狮子洋大桥建设高度突破100米

2025年9月28日 狮子洋大桥建设高度突破200米

2026年1月22日 狮子洋大桥建设高度突破300米

2026年3月26日 狮子洋大桥东、西主塔封顶

采写:南都N视频记者 郑雨楠

图片:南都N视频记者 黎湛均 部分由通讯员通稿

通讯员:粤交集宣、岳路建