世界三大强潮海湾之一的杭州湾,风大浪急,地质条件复杂,桥梁建设者在汹涌的潮汐中不断向跨越海湾发起挑战。十余年间,中铁大桥局两次在这片海湾刷新桥梁建设纪录——2008年建成当时世界海上第一长桥杭州湾跨海大桥(公路桥),其深海区上部结构采用的是有“亚洲梁王”之称的跨度70米、重达2200吨的混凝土预制箱梁。2022年,世界最长、建设标准最高的高速铁路跨海大桥杭州湾跨海铁路大桥建设拉开序幕,跨度约80米、重达2800吨重的“世界梁王”应运而生。
“梁王”出世
杭州湾形似喇叭,内窄外宽。杭州湾跨海铁路大桥位于杭州湾跨海大桥上游约7公里处,更接近喇叭口,水域相对较窄。为什么没有沿用70米跨度的“亚洲梁王”而是升级为80米跨度的“世界梁王”呢?
项目工程部副部长张毅新给出答案。杭州湾喇叭口是“天下奇观”钱塘江大潮潮起的地方,为减少建桥对这一自然景观的影响,大桥设计使用80米跨度简支转连续箱梁,尽量减少海中桥墩基础数量,降低阻水率。此外,大桥穿越钱塘江河口海洋生态红线区,减少水中墩的数量可以更好地保护环境,同时也能降低工程造价。
80米箱梁实际长78.2米、高5.4米,重量相当于2000辆小汽车重量之和,是铁路桥梁领域中最重的,是大多数高铁采用的32米箱梁长度的2.4倍。这个长度不仅超越已建成的东海大桥、杭州湾跨海大桥、舟山主通道的70米混凝土预制箱梁,也胜过在建的新斯托海峡大桥(73米)、香港将军澳大桥(75米)等重大工程箱梁长度。
中铁大桥局负责生产209孔这样的“大块头”箱梁。2024年7月9日晚至10日晨,杭州湾跨海铁路大桥海中引桥首榀80米跨度预制箱梁浇筑完成。
故地新篇
中铁大桥局在浙江省海盐县原杭州湾跨海大桥梁场地址上搭建起新的智慧梁场,设置了智慧控制中心,建立起全流程一体化数字孪生系统,实现各环节智能调度和实时管控。投用钢筋弯曲智能设备、钢筋部品遥控搬运车、腹板智能振捣机等智能工装,创新采用卧式绑扎、部品组装等工艺工法,全面提升预制梁全工序精益化、智能化生产水平。
梁场建设以来,备受社会各界关注。7月17日,国铁集团组织的铁路建设项目精品工程创建现场会在浙江召开,与会嘉宾实地参观杭州湾跨海铁路大桥梁场,对现场的智能化施工赞不绝口。
“当时我们住的地方就在现在这个梁场的运梁通道上。”项目质量管理部部长钱玉山参加过两个杭州湾跨海大桥的建设。2004年,还是技术员的钱玉山在杭州湾跨海大桥项目制梁一线,负责钢筋绑扎、钢筋吊装和混凝土浇筑作业。回忆起当时的施工场景,他说得最多的话是“基本靠人”。“原来梁场里有两三百名工人参与施工,只是钢筋加工就要好几十人,遇到钢筋绑扎高峰期,三四百人倒班连续干3天才能完成一片梁钢筋部分作业,这已是极限速度。模板系统变化也很大,原来模板行走要靠卷扬机来拖,现在基本实现自动化。”模板安装实现“一键开合、自动走行”,工序时间缩短到1天,合模精度也提升到5毫米。
钱玉山觉得最大的改变,是移梁环节:“原本箱梁只能在固定的滑道上滑行,横移还要铺钢轨,费用很高。”如今中铁大桥局研制出大轴载自动巡航模块车,基本实现“运梁自由”。
先利其器
制梁完成后,如何在风大流急,施工区域水位较浅的杭州湾运架单榀重达2800吨的梁体,也是一项重大挑战。
2005年6月,杭州湾跨海大桥首片70米箱梁成功架设,中铁大桥局采用的是自行研制的大型运架一体船“小天鹅”号。此后,中铁大桥局经过创新研制,起重能力、起吊高度更突出的运架一体船“天一号”也来到杭州湾。得益于这两艘当时亚洲同类吊船中首屈一指的大型运架船助力,70米箱梁运架变得游刃有余,也让“海上工程陆上做”的设想成为现实。
项目船机设备部员工孙长介绍,“天一号”在去往孟加拉国帕德玛大桥项目前,通过加强起重臂架结构、增加动滑轮组等,已将起重能力提升至3600吨。目前的起重量虽仍能满足杭州湾跨海铁路大桥的架梁需求,但为了能够顺利通过杭州湾跨海大桥47米的通航高度,中铁大桥局又耗时半年对臂架结构进行了折叠改装。
今年7月16日,四处“征战”的“天一号”驶靠杭州湾跨海铁路大桥运梁栈桥,安装吊具后即可服务大桥架梁施工。
平静的海面孕育不出优秀的水手,中铁大桥局作为劈波斩浪的“弄潮儿”,再一次用实力向世界展示着中国桥梁的建造水平。 白尧虹