|探秘深中通道:伶仃洋上建全球最高大桥,两大锚碇如“定海神针”,大桥抗风安全大幅提升

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深中通道项目是目前我国乃至世界上技术难度最大、建造工艺最复杂的工程之一 。项目桥梁工程包括伶仃洋大桥、中山大桥、泄洪区非通航孔桥、浅滩区非通航孔桥和陆域引桥 , 涵盖超大跨径悬索桥、大跨径斜拉桥、大型钢箱连续梁桥和预应力混凝土连续梁桥以及小箱梁桥等众多类型结构物 。
桥梁工程是深中通道项目建设的重点、亮点、看点、难点 , 社会关注度高 , 建设要求高 , 面临很大挑战 。项目桥梁工程不仅跨越了珠江口多条高等级主航道及主要泄洪通道 , 同时受到深圳机场航空限高影响 , 加上所处位置地质情况总体较差 , 建设条件十分复杂 。
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伶仃洋大桥效果图
伶仃洋大桥位于珠江口伶仃洋开口水域 , 属于台风多发区 , 主孔跨径达到 1666 米 , 主塔高270米 , 通航净高 76.5 米 , 桥面高达 90 米(相当于 30 层楼的高度) , 建成后将是全球最高海中大桥 。伶仃洋大桥抗风安全问题突出 , 主桥是全离岸结构 , 两个大型锚碇都在海中 , 如何在深水区、深层软基上确保围堰结构及岛体的稳定 , 对建设者都是极大的挑战 。70 小时 8000 立方米混凝土会战
伶仃洋大桥共有东、西索塔两座桥塔 , 承台是桥梁结构中的重要受力构件 , 建造在桩基之上 , 将承担桥梁索塔及上部结构由上至下传递的荷载 , 与桩基共同构成桥梁的“砥柱” 。
西主塔承台采用分离式承台结构 , 单个承台平面尺寸内径为 36 米 , 建好后将作为大桥主塔的基座 , 总浇筑量超过 8000 立方米 , 2020 年春节前已经完成了其中约 3000 立方米的底部浇筑 。3 月5 日晚上 9 点左右开始 , 持续时长超过 70 个小时 , 共计 5120 立方米的混凝土浇筑 , 成为整个项目单次混凝土浇筑方量最大的一次 。
伶仃洋大桥混凝土浇筑
受航道影响施工平台无陆地栈桥与之相连接 , 施工所需的人员、材料、设备均靠船舶运输 , 自然因素影响较大 , 存在较大安全风险 。为此 , 深中通道项目团队多次召开施工方案研讨会 , 制订了西索塔承台大体积混凝土保供方案 , 明确相关要求及计划安排 , 保障大体积混凝土的正常供应 , 为西索塔的建设提供有力保障 。
同时 , 项目首次采用了“拌合楼组合搅拌船”的方式连续供应混凝土 , 由龙门吊配合泵车搅拌车进行泵送 。在主墩平台新搭设完成的拌合楼直接提供承台浇筑所需的混凝土 , 有效解决了搅拌船混凝土容量有限、易堵塞、运输成本高等难题 , 同时新拌合楼的建成投产将大大减小后续重要施工节点混凝土浇筑时对搅拌船的依赖 , 切实提高施工效率 , 节约施工成本 。1800 吨钢铁巨箱扎根伶仃洋
鉴于海上施工环境复杂 , 为有效降低施工风险 , 提高施工效率 , 提升工程质量 , 深中通道伶仃洋大桥承台施工共需下放共 4 个巨型钢吊箱 , 其中 , 东索塔承台为上、下游分幅的 2个高 14.5米、外径 41.2 米、壁厚 2.5 米、重量近 1800 吨的巨型钢吊箱作为承台施工的辅助措施 。
深中通道管理中心桥梁工程部工程师陈炳耀解释 , “简单来说 , 钢吊箱就好比是承台的‘盔甲’ 。由于承台顶面位于施工水域常水位以下 , 通过下放到位的钢吊箱经抽水等措施后可为承台形成干施工环境 , 将海上施工陆变为陆上施工 。”
其次 , 钢吊箱不仅可以有效阻隔海水与桥梁结构接触 , 提高承台及桥梁的耐久性;同时 , 作为桥塔永久防撞措施 , 它还可以避免承台及桥塔在运营期间遭受船舶直接撞击所造成的损害 , 为大桥后期运营提供强有力的安全保障 。
整个钢吊箱下放至水下之后 , 就像在海中放置了一个巨型箱子 , 钢吊箱底部和桩基相连并固定在一起 , 把海水隔离在外 , 在封底完成抽干箱内的海水后 , 可以在海中形成一个小型的“人工岛” , 以便下一步承台施工 。“钢吊箱作为桥梁永久防撞设施 , 能最大限度的降低船舶对桥墩的损伤 , 为大桥提供良好的安全保障 。除此之外 , 还可以有效防止海水对承台的侵蚀 。”现场生产副经理张玉涛介绍 。


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