大桥用钢42万吨够建60座埃菲尔铁塔
2016-01-11
钢箱梁制作中
王超英摄
到达大桥后，钢箱梁被大型浮吊船吊装至桥墩上羊城晚报记者汤铭明摄
王立国
钢箱梁在海上运输中
羊城晚报记者汤铭明摄
羊城晚报记者马化展
钢箱梁，顾名思义，是钢板箱形的梁；组合梁则是箱板为钢、板面为混凝土的梁。作为大跨径桥梁常用的结构形式，钢箱梁和组合梁之于港珠澳大桥，犹如龙的骨骼。从原材料到板单元到小节段再到大节段，从生产、运输到吊装、拼接，钢完成了它的蜕变。
也正是120年的设计使用寿命、超42万吨钢结构制造需3年内完成、“四化”设计理念等要求，让原本相对常规的钢结构制造，变得不同以往。这一“龙之骨骼”的诞生之路，是港珠澳大桥管理局局长朱永灵所说的“世界级的工程需要世界级的付出”的缩影之一。
3年造42万吨钢箱梁
作为国内首个大规模使用钢箱梁的外海桥梁工程，港珠澳大桥在桥梁上部结构的用钢量超过42万吨（小部分为钢塔），可用来修建近60座埃菲尔铁塔；港珠澳大桥也是全世界最长的钢箱梁制造段，加上组合梁桥段共29.6公里。负责钢箱梁采购与制造的CB01、CB02标以及负责组合梁的CB05标只有36个月的工期。
“美国奥克兰桥4万吨钢箱梁做了4年，而我们的标段要制造16万吨，却得在3年内完成”，武船重工CB02标项目经理黄新明告诉记者。负责CB01标的中铁山桥集团担上的任务更不轻松，同样的工期得完成18万吨。负责CB05标钢结构制造的上海振华和中铁宝桥则需完成8万吨。项目部总工程师胡广瑞表示，以前3年做两三万吨不难，现在要解决的新课题是：时间十分有限，但质量及其稳定性更要有保证。
高寿命、短工期两大要求，意味着技术上要更精尖，节奏上要更紧凑。港珠澳大桥项目的“四化”建设理念，即大型化、标准化、工厂化、装配化，其实也是在向钢结构生产继续“开条件”：要有标准化的工厂制造，运输和吊装也都要装配化、大型化。
板单元生产靠机器人
围绕这一系列高标准要求，几家中标企业都投入了新厂房、新设备和新技术。中铁山桥集团在山海关山桥产业园和中山基地建了85万平方米的施工场地，武船重工在武汉总部和中山拼装基地共投入55万平方米的施工场地。2012年，一场关于钢箱梁制造的“战役”开始打响。
首先，从原材料进场到板单元成品产出，这一“骨头”制造的过程是靠机器人完成的。中铁山桥集团将日本先进的电弧跟踪技术引进到山海关山桥产业园，研制了反变形船位焊接机器人，取代了此前“半自动焊接跟踪小车＋人工控制焊接位置”的操作模式，确保了板单元质量的稳定和制造的高效。
运梁车轮多达968个
其次，从“骨头”到“小骨骼”的拼接工作，是在三个中山基地“秒速”拼装的。在拼装厂，钢箱梁长线拼装技术替代单段短线拼装法被应用进来——将胎架高度按设计和监控线形布置，使梁段制作、匹配和预拼装一次完成，节省了梁段转运、预拼装的时间，有效缩短梁段制作周期。
拼装后要运输和吊装这些普遍超2000吨的“巨无霸”，鲜有可以借鉴的经验。按胡广瑞的说法，“每走一步都是新的”。这着实让中铁山桥和武船重工项目部的成员费了一番心思。
羊城晚报记者分别在中铁山桥集团和武船重工集团的中山基地看到，有968个轮子、重达3000吨的运梁平车将拼装完毕的大节段运出厂房，一日或数日后，这些庞然大物被送至重载驳船运走。采用的这种滚装方式，在方案实施之前，曾进行了航道测量、潮汐水位监测、船舶装载通航试验等。
据胡广瑞透露，“中铁山桥拼接第一个钢箱梁大节段用了一个多月，往外运用了八个多小时。不过到了后来，大节段的拼接就只需12天，吊装上船1个小时就足够”。
钢结构拼装基本完成
钢结构中最具代表性的钢箱梁节段在抵达港珠澳大桥附近海域后，需等待风力和海浪符合吊装要求时，由大型浮吊船将其吊至桥墩上。现场节段之间的焊接工作，则会在每个节段吊装到位后进行。
至此已不难看出，港珠澳大桥钢箱梁的大多数工作是在车间完成的。为什么不能到海上作业呢？
黄新明表示，钢箱梁90%的工作量都移到了车间，除了因为海上作业会比较迟缓外，还有海上施工进度不稳定，受气候影响大、质量难以保障等因素。
截至目前，采取组合梁的九洲航道桥桥段，不仅组合梁的制造和安装工作全部完毕，主体工程也已完工；青州航道桥桥段，钢箱梁大节段已全部安装完毕，只剩部分小节段陆续运往港珠澳大桥海面；江海直达船航道桥桥段也只剩部分将小节段拼接成大节段的工作。
港珠澳大桥主桥已横空出世，逐步在海上展现出它引以为傲的身躯。
@桥博士
1问
为港珠澳大桥建新基地、购置这么多设备值得吗？
王树枝（港珠澳大桥CB01标项目原党工委书记）：中山拼装厂场地并非租用而是购买，两台龙门式起重机，一台就要1.3亿元。投入这么大，是看好 乃至国外下一步的老桥改造市常港珠澳大桥项目，推动国内桥梁业实现技术上的跨越，这使我们有能力承接更多的大桥项目。我们后来就中标了虎门二桥，挪威桥的钢箱梁制造也交由中山基地生产。
2问
如果钢箱梁制造过程中，监理发现问题且难以协调怎么办？
程志虎（港珠澳大桥CB01标总监理工程师）：施工方有时可能希望省事省钱，发现问题睁眼闭眼，但对于我们监理是不允许的，那么出现矛盾怎么办？我们有一个口号，要牢记自己的使命，宁做恶人不做罪人。这点我们做得好，关于重大质量隐患、索赔处理等，我们都很坚持原则。有的施工单位很抵触，但没办法，我不签字，他们就进不到下一程序。
3问
粤港澳三地对于出入境的安排是如何的？
港珠澳大桥管理局：目前粤港澳三地对于港珠澳大桥跨界通行政策仍在研究中，待有明确的政策再向公众公布。
工程师
日记
吊装就像看科幻大片
王立国（于2013年4月—2014年6月，担任广东长大港珠澳大桥CB04标项目主管）
2014年4月13日，珠海连续10天的梅雨天终于放晴,伶仃洋上水雾骤起，虽然天气并不算好，但我们却激动不已。
我们是港珠澳大桥主体工程CB04标的建设者，我们为了这一刻的“晴”已经等待了半个多月。接下来，我们要做一件事，就是通过两条大型浮吊船把一片长132.6米、宽33.1米，重量达2913吨的钢箱梁进行吊装。我们称呼这种吊装方式为“抬吊”，这次吊装的总重量达3700吨，创国内吊装之最。
在正式吊装前，我们还有一个考验，就是给两条浮吊船安装上一个长105米、重788吨的巨型吊具。此时海上风浪很大，船舶晃动剧烈，为保证吊装计划时间，我们40多名施工人员利用凌晨宝贵的平潮时间抢装吊具，白天进行吊具的加固和调试，如此反复作业三个通宵，72个小时未合眼，硬是把8条长达351米、5吨重的钢丝绳在海上绕了八道，成功完成起吊前的准备工序。
4月16日12时08分，经现场测定海上风力、浪高条件均符合吊装环境要求，对讲机里传出指挥员起吊指令。两台浮吊船通过吊具缓缓将钢箱梁提起，全场人员屏息凝视，现场不时发出刺耳的钢铁摩擦声，真是有种看美国科幻大片的感觉。
在浮吊的作用下，钢箱梁缓缓脱离了运输船，朝着指定墩位缓缓前进，“80米、50米、20米”伴随着我们的紧张呼吸，电脑不断传送着各项数据，我们压抑着激动的内心注视着钢箱梁的每一米靠近。14时47分，钢箱梁放至指定位置，对讲机里传出“吊装成功”，庆祝的鞭炮声骤然响起，现场一片欢腾。
总指挥：刘红兵刘海陵策划：林海利许志权蔡惠中统筹：曾璇苏碧青
马化展本文来源：金羊网-羊城晚报
