9月27日15時，新一代“世界梁王”在杭州灣海域順利架設(shè)，由滬杭客專公司建設(shè)管理、中鐵大橋院和中國鐵設(shè)聯(lián)合設(shè)計(jì)、中鐵大橋局承建的世界最長高速鐵路跨海大橋，杭州灣跨海鐵路大橋全面進(jìn)入架梁施工新階段，標(biāo)志著我國高速鐵路跨海長橋建造技術(shù)實(shí)現(xiàn)里程碑式突破。

作為世界三大強(qiáng)潮海灣之一的杭州灣，具有強(qiáng)潮急流、臺風(fēng)襲擾、海床不穩(wěn)等特點(diǎn)，此地最大潮差達(dá)8.96米，最大流速可達(dá)每秒5.3米，全年六級風(fēng)以上約180天，部分施工海域低潮水深不足2米……這一項(xiàng)項(xiàng)的挑戰(zhàn)構(gòu)筑起一個令人生畏的“建橋禁區(qū)”。

然而，向海圖強(qiáng)的大橋人兩次在這片海灣刷新了橋梁建設(shè)紀(jì)錄——當(dāng)2008年當(dāng)時世界長度第一的杭州灣跨海公路大橋用70米長、2200噸的混凝土預(yù)制箱梁首次征服杭州灣時，所有人都在驚嘆這一“工程奇跡”；現(xiàn)如今，新一代世界“梁王”帶著80米跨度、2800噸重的“絕對實(shí)力”，助力建設(shè)世界最長、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)最高的高速鐵路跨海橋——杭州灣跨海鐵路大橋，在同一片海域續(xù)寫傳奇。

9月27日，杭州灣跨海鐵路大橋首孔80米預(yù)制混凝土箱梁成功架設(shè)，中鐵大橋局時隔近二十年，以兩代“梁王”的接力，在世界強(qiáng)潮海灣上演“滄海架虹”的中國奇跡。

“梁王”出世

杭州灣跨海鐵路大橋全長約29.2公里，設(shè)計(jì)時速350公里，是新建南通至寧波高速鐵路的控制性工程。其中，海中引橋采用230孔80米/60米預(yù)制箱梁，最長聯(lián)達(dá)3080米，其“超長聯(lián)、大跨度”創(chuàng)下了高速鐵路混凝土連續(xù)梁的世界紀(jì)錄。

從地圖上看，杭州灣形似喇叭，內(nèi)窄而外寬。杭州灣跨海鐵路橋位于杭州灣跨海公路橋上游約7公里處，更接近喇叭口，水域面相對較窄，為什么沒有沿用公路橋70米跨度的“亞洲梁王”而是升級為80米跨度的“世界梁王”呢？

項(xiàng)目副經(jīng)理王寅峰給出答案——杭州灣喇叭口是“天下奇觀”錢塘江大潮潮起的地方，為減少建橋?qū)@一自然景觀的影響，項(xiàng)目部創(chuàng)新設(shè)計(jì)80米跨度先簡支后連續(xù)箱梁，盡量減少海中橋墩基礎(chǔ)數(shù)量，有效降低阻水率，維持其浩浩湯湯之勢。此外，大橋穿越錢塘江河口海洋生態(tài)紅線區(qū)，環(huán)保要求嚴(yán)格，減少水中墩的數(shù)量可以更好地保護(hù)環(huán)境，同時也能收獲降低工程造價(jià)的成效。

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本次架設(shè)的首孔80米預(yù)制混凝土箱梁長78.2米、高5.4米，架設(shè)后的跨度將達(dá)到80米，重2800噸，相當(dāng)于2000輛小汽車的重量。80米跨度箱梁的梁長是大多數(shù)高鐵采用的32米箱梁梁長的2.4倍，中鐵大橋局負(fù)責(zé)生產(chǎn)209孔這樣的“大塊頭”箱梁，面臨的難度可想而知。

更大的跨越呼喚更高的建造工藝。中鐵大橋局在原杭州灣跨海公路橋的梁場上搭建起更智能、更高效、更高標(biāo)準(zhǔn)的智慧梁場，形成“一梁八線”制梁工序，投用鋼筋彎曲智能設(shè)備、鋼筋遙控搬運(yùn)車、模板打磨機(jī)器、腹板智能振搗機(jī)、噴淋養(yǎng)護(hù)機(jī)器人、自動巡航模塊車等智能工裝，創(chuàng)新采用臥式綁扎、部品組裝等工藝工法，全面提升預(yù)制梁全工序精益化生產(chǎn)水平，更好服務(wù)大橋建設(shè)。

通過“一梁八線”全工序機(jī)械化、智能化配套工藝實(shí)踐，單梁工效、投入人數(shù)、消耗工時由首批的30天、80人、28800工時，減少到15天、60人、7200工時。

項(xiàng)目部梁場自建設(shè)以來便備受社會各界關(guān)注，成為行業(yè)的標(biāo)桿。7月17日，國鐵集團(tuán)組織開展的鐵路建設(shè)項(xiàng)目精品工程創(chuàng)建現(xiàn)場會在浙江召開，觀摩團(tuán)一行實(shí)地參觀了杭州灣跨海鐵路橋梁場，對現(xiàn)場的智能化施工給予了高度評價(jià)。

“天一”護(hù)航

2005年6月，杭州灣跨海公路橋首片70米箱梁開始架設(shè)，項(xiàng)目部采用中鐵大橋局自行研制的大型運(yùn)架船——“小天鵝號”進(jìn)行運(yùn)輸與吊裝。但是，面對公路橋通航孔道的高墩區(qū)，“小天鵝號”顯得有些力不從心。

經(jīng)過研發(fā)創(chuàng)新，中鐵大橋局研制出具有3000噸起重能力、起吊高度可達(dá)53米的“天一號”，其在當(dāng)時亞洲同類吊船中位居第一。得益于這兩艘大型吊裝船的助力，70米箱梁的運(yùn)吊變得游刃有余，項(xiàng)目部“海上工程陸上做”的設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)。

2024年8月，為了滿足“世界梁王”的架設(shè)需要，轉(zhuǎn)戰(zhàn)海內(nèi)外多座超級工程、奔波萬里的“天一號”時隔18年，回到了它曾馳騁過的杭州灣故地。

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杭州灣依然是那個潮水“壯觀天下無”的杭州灣，但“天一號”相比過去卻已是大大加強(qiáng)。項(xiàng)目工程部副部長張毅新介紹，“天一號”在去往孟加拉帕德瑪大橋項(xiàng)目前，通過加強(qiáng)起重臂架結(jié)構(gòu)、增加動滑輪組等，已將起重能力提升至3600噸，完全能滿足杭州灣跨海鐵路橋的架梁需求。

圍繞“天一號”運(yùn)輸和架設(shè)箱梁，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出了“取—運(yùn)—架”全鏈條一體化解決方案。

為保證按期優(yōu)質(zhì)完成梁體的取、運(yùn)、架等施工任務(wù)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)依托精準(zhǔn)潮汐測算，采用“低平潮取梁、漲潮期運(yùn)輸、平潮期落梁”的精準(zhǔn)調(diào)度方案，將落梁誤差控制在毫米級，并通過在“天一號”臂架、吊具上布設(shè)的85組智能傳感器，實(shí)時監(jiān)控船舶狀態(tài)、結(jié)構(gòu)受力和變形、吊裝動作等10多類大數(shù)據(jù)，進(jìn)行秒級反饋和智能監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)架梁全過程風(fēng)險(xiǎn)管控。

此外，為滿足防臺避臺要求，“天一號”84米高的固定臂架被改造為可“折疊”的翻轉(zhuǎn)臂架，臂架翻轉(zhuǎn)倒伏后高度僅為43米，能安全穿越通航高度47米的杭州灣跨海公路大橋，實(shí)現(xiàn)快速避險(xiǎn)。

“天一號”取梁時，需先讓運(yùn)梁臺車通過出海棧橋?qū)⑾淞哼\(yùn)至臨時存梁臺座，再由“天一號”抓取。為保證平潮、漲潮期“天一號”起重船有足夠的施工時間，取梁時間要盡量在低潮期，等漲潮至運(yùn)輸航線水深滿足要求時才能出海。架梁時，“天一號”還要面對梁面坡度大、船與承臺之間距離小等的問題。建設(shè)者不僅要“看天吃飯”抓好窗口期，還要使出繡花功夫精細(xì)施工。

杭州灣灣底地形由東往西漸抬升，水深變淺，箱梁出海碼頭及架梁墩位原海床面水深不能滿足“天一號”架梁要求，項(xiàng)目部需要在架梁前一周完成清淤開挖工作，方能開展后續(xù)施工。

“杭州灣海域潮差大，加之箱梁出海碼頭海床面較高，‘天一號’在取梁過程中極易擱淺。為此，我們根據(jù)船舶在低潮位的吃水深度，對碼頭海床進(jìn)行了清淤，累計(jì)清淤方量超過了50萬立方米。”王寅峰表示，杭州灣海域海床淤泥層厚且回淤快，項(xiàng)目投入清淤船、運(yùn)泥船24小時作業(yè)，提前為梁體出海鋪就坦途。

舊址新夢

9月24日上午，在首孔80米預(yù)制混凝土箱梁架設(shè)前，項(xiàng)目部正式開展了箱梁的試吊工作。

“報(bào)告總指揮，試吊所有準(zhǔn)備工作已全部就緒，請您指示?！?/span>

“收到，啟動試吊！”

上午8點(diǎn)58分，現(xiàn)場總指揮、杭州灣跨海鐵路橋項(xiàng)目經(jīng)理蔣本俊下達(dá)試吊指令，“天一號”起重臂架開始穩(wěn)步加載；10點(diǎn)05分，箱梁開始緩慢抬升；10點(diǎn)54分，箱梁達(dá)到55米最大抬升高度；11點(diǎn)45分，箱梁平穩(wěn)落回臺座，額定荷載試驗(yàn)順利完成。下午繼續(xù)進(jìn)行超負(fù)荷試驗(yàn)，起吊重量達(dá)到3960噸，進(jìn)一步驗(yàn)證設(shè)備極限能力。

對王寅峰來說，在他18年的從業(yè)經(jīng)歷中，本次的試吊起吊重量是他經(jīng)歷過的最大重量。

“試吊是對‘天一號’在杭州灣海域施工前的一次‘大考’，是演練、更是預(yù)習(xí)，試吊的成功表示‘天一號’具備在強(qiáng)潮環(huán)境下安全取梁、精準(zhǔn)架梁的能力。”王寅峰說。

箱梁的巨大的重量讓施工難度產(chǎn)生了從量變到質(zhì)變的躍升，并對項(xiàng)目的人員組織安排、吊具設(shè)計(jì)制造、后期運(yùn)輸架設(shè)等環(huán)節(jié)都提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

為確保架梁作業(yè)安全、優(yōu)質(zhì)、高效推進(jìn)，項(xiàng)目部對每一步動作編制了詳細(xì)的施工步驟以及施工口令，并嚴(yán)格落實(shí)“項(xiàng)目自檢—子公司復(fù)檢—集團(tuán)公司終檢”的三級驗(yàn)收機(jī)制，對吊具、箱梁及船舶設(shè)備等進(jìn)行多維度的嚴(yán)格核驗(yàn)，為施工安全筑牢“防護(hù)網(wǎng)”。

經(jīng)過對試吊的復(fù)盤與優(yōu)化，“天一號”已完成從“模擬大考”到“實(shí)戰(zhàn)部署”的最后沖刺。

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9月27日下午，杭州灣跨海鐵路大橋首孔80米預(yù)制混凝土箱梁開始架設(shè)。

海事部門在現(xiàn)場派駐大橋建設(shè)工作專班，通過“VTS船舶交通管理系統(tǒng)+海巡艇+無人機(jī)”立體護(hù)航，全力保障架梁施工與通航安全。

15時左右，箱梁架設(shè)完成。

參加過兩座杭州灣跨海大橋建設(shè)的項(xiàng)目質(zhì)量管理部部長錢玉山感慨萬分：“2004年，我還是技術(shù)員，在公路橋制梁一線負(fù)責(zé)鋼筋綁扎、鋼筋吊裝和混凝土澆筑作業(yè)，那時梁場里有兩三百名工人參與施工，遇到鋼筋綁扎高峰期，三四百號人倒班連續(xù)干3天才能完成一片梁，而今，智能化制梁讓效率顯著提升，架梁工藝也實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。”

“本次107-108號墩首孔箱梁成功架設(shè)，標(biāo)志著大橋已全面進(jìn)入上部結(jié)構(gòu)施工階段。目前，大橋建設(shè)正按計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn)，預(yù)計(jì)2026年底將完成海中引橋主體工程，2027年底建成通車。”蔣本俊說。

時代在進(jìn)步，工藝在進(jìn)步，大橋人更是一步一個腳印，不斷攀登橋梁工程的技術(shù)高峰。

平靜的海面孕育不出優(yōu)秀的水手，作為“建橋國家隊(duì)”，中鐵大橋局以“向海圖強(qiáng)”的勇氣與智慧，將“不可能”變?yōu)椤耙欢堋?，在杭州灣上書寫新的跨越傳奇?/span>

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文字｜晉旭俊 白堯虹

圖片｜張順

來源｜通蘇嘉甬鐵路項(xiàng)目部