夜幕中的黃茅海跨海通道,點(diǎn)點(diǎn)燈光猶如天上的明星,遠(yuǎn)處望去又宛如海上銀河,這是大灣區(qū)海上的又一新地標(biāo)。
近期,黃茅海跨海通道正式通車,廣東珠海到廣東江門的通行時(shí)間從1個(gè)多小時(shí)縮短至30分鐘左右,大灣區(qū)立體交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步緊密。自此,黃茅海跨海通道正式加入粵港澳大灣區(qū)跨江跨海通道群,蔚藍(lán)的海面上再添粵港澳大灣區(qū)跨江跨海交通網(wǎng)絡(luò)的“關(guān)鍵一橫”。
黃茅海跨海通道建設(shè)的背后,離不開(kāi)建設(shè)者們披星戴月的辛勤付出,他們不斷攻克技術(shù)難題、克服現(xiàn)實(shí)困難,讓黃茅海跨海通道得以順利建成。
01
為何建設(shè)港珠澳大橋西沿線?
以自身為紐帶,延長(zhǎng)港珠澳大橋,提升珠江口東西兩岸一體化發(fā)展水平,輻射粵西融灣發(fā)展,這是黃茅海跨海通道的重要意義。
黃茅海跨海通道于2020年6月開(kāi)工建設(shè),是《粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要》發(fā)布后首個(gè)開(kāi)工建設(shè)的跨海通道工程,是港珠澳大橋西延線,連接著珠江西岸、經(jīng)濟(jì)總量接近的新生力量珠海和江門,起于珠海市平沙鎮(zhèn),終于江門市臺(tái)山市斗山鎮(zhèn),全長(zhǎng)約31公里,其中跨海段長(zhǎng)度約14公里,雙向六車道,設(shè)置服務(wù)區(qū)1處。
黃茅海跨海通道的建設(shè)進(jìn)一步完善粵港澳大灣區(qū)的交通網(wǎng)絡(luò),促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展 。西延線的建設(shè)將有效連接珠海與江門等珠三角西部城市,緩解現(xiàn)有交通壓力,提升區(qū)域互聯(lián)互通水平。此外,它還將加強(qiáng)珠江口兩岸的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系,推動(dòng)大灣區(qū)內(nèi)部資源優(yōu)化配置,增強(qiáng)整體競(jìng)爭(zhēng)力,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展注入新的動(dòng)力。
02
建成最大跨徑三塔公路斜拉橋
黃茅海跨海通道建成世界上最大的跨徑三塔公路斜拉橋。黃茅海位于珠江口西部入海口,由于其地理位置,容易受到臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的強(qiáng)風(fēng)、暴雨和風(fēng)暴潮的影響。與此同時(shí),這一區(qū)域也是珠江口的重要航運(yùn)通道,包含兩個(gè)通航水道,水域船只往來(lái)頻繁。
觀察后不難發(fā)現(xiàn),生活中斜拉橋一般多選用“H”或“A”形,但這些方案“落地”海中時(shí),占用面積較大,難免影響航道的正常運(yùn)行。如何解決這一問(wèn)題?對(duì)此,黃茅海跨海通道主橋創(chuàng)新性采用“中央分體式鋼箱梁+獨(dú)柱塔”方案。“選擇這一方案,第一,這一方案的抗風(fēng)性能好、抗震性能穩(wěn)定,塔的整體性能會(huì)更為穩(wěn)定堅(jiān)固;第二,由于獨(dú)柱塔結(jié)構(gòu)占用空間小,可以為航運(yùn)通道提供更寬的通行空間;第三,采用獨(dú)柱塔形式則會(huì)更為簡(jiǎn)潔美觀,受力合理。”中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司大橋二部部門總工趙磊向記者介紹。
“中央分體式鋼箱梁+獨(dú)柱塔”方案,在國(guó)際上首創(chuàng)雙曲面獨(dú)柱式鋼筋混凝土索塔新結(jié)構(gòu),索塔外形采用變截面圓形和圓端形斷面,通過(guò)變截面改變索塔的渦脫頻率,大大增強(qiáng)了橋梁的防撞、抗風(fēng)、通航和防洪能力。
值得一提的是,“剛度問(wèn)題是建設(shè)過(guò)程中需要解決的問(wèn)題之一,就比如一側(cè)有重車,另一側(cè)則會(huì)翹起來(lái)。對(duì)此,我們對(duì)中塔塔身進(jìn)行了一定程度的加厚加強(qiáng)、增加輔助索。”趙磊描述著建設(shè)過(guò)程中遇到的技術(shù)難題。
03
攻堅(jiān)克難完成鋼橋面鋪裝
黃茅海跨海通道鋼橋面鋪裝,是粵港澳大灣區(qū)繼港珠澳大橋、南沙大橋、深中通道后,又一個(gè)重大鋼橋面鋪裝工程。華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院張肖寧、徐偉課題組承擔(dān)了這些項(xiàng)目的鋼橋面鋪裝設(shè)計(jì)科研與施工技術(shù)咨詢。
事實(shí)上,雖然只是幾厘米厚的鋪裝層,鋼橋面的鋪裝材料、結(jié)構(gòu)組合和施工工藝要求極高,在鋪裝時(shí)需確保鋪裝層與鋼橋面之間具有可靠的黏結(jié)和抗剪強(qiáng)度。 此外,鋼橋面鋪裝還需經(jīng)受重載交通、惡劣氣候條件以及每日溫度變化的考驗(yàn)。 在眾多因素結(jié)合之下,鋼橋面的鋪裝至今仍屬于路橋行業(yè)的一項(xiàng)技術(shù)難題。
黃茅海跨海通道采用環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝,完成鋪裝施工也絕非易事。環(huán)氧瀝青屬于反應(yīng)型高分子復(fù)合材料,對(duì)組分混合比例、施工溫度、時(shí)間、工藝控制要求非常高。在鋼橋面上鋪筑環(huán)氧瀝青,被業(yè)界定義為路面工程中“皇冠上的明珠”,如同在玻璃上壓粘橡皮泥,既要保證層間黏結(jié)抗剪強(qiáng)度、密實(shí)防水,又要兼顧與鋼橋面板的協(xié)同抗變形性能。
雙層熱拌環(huán)氧瀝青鋪裝方案,按功能設(shè)計(jì),下層瀝青35毫米厚、略細(xì)級(jí)配,具有密實(shí)、與鋼橋面板緊密粘接的特點(diǎn);上層瀝青30毫米厚、略粗級(jí)配,具有抗滑、密實(shí)整體平順的特點(diǎn)。而使用的環(huán)氧瀝青材料強(qiáng)度高,約是普通瀝青的10倍,具有耐疲勞、耐高溫、耐腐蝕、耐水損害、耐磨耗等優(yōu)點(diǎn)。
“采用環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝,屬于反應(yīng)型高分子材料,對(duì)施工溫度、時(shí)間、工藝控制要求非常高,如控制精度要求,溫度按1度、時(shí)間按1分鐘、空隙率按1%精確控制,遠(yuǎn)高于一般瀝青路面施工。”徐偉介紹,在黃茅海跨海通道鋼橋面鋪裝項(xiàng)目中,追求最佳性能目標(biāo),著重解決了環(huán)氧瀝青混合料性能平衡設(shè)計(jì)、精準(zhǔn)控制、施工缺陷、早期病害、耐久性等系列技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模鋼橋面鋪裝高分子復(fù)合材料的科學(xué)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)控制、高質(zhì)量施工,基本消除施工缺陷及典型早期病害,預(yù)期具有優(yōu)良的使用性能和耐久性。
值得一提的是,雙層熱拌環(huán)氧瀝青鋪裝方案通過(guò)混合料配合比優(yōu)化設(shè)計(jì),要求混合料空隙率低于3%,密不透水,結(jié)合最優(yōu)厚度設(shè)計(jì)、形成壽命周期成本最優(yōu)的鋪裝結(jié)構(gòu)體系,提高橋面的耐久性、行車舒適性和安全性,并有利于保護(hù)鋼橋面避免腐蝕磨損。
“黃茅海跨海通道鋪裝工程量大,受海洋氣候影響顯著,施工跨越雨季、難度大,工期緊張。在鋼橋面鋪裝施工時(shí),我們常常是天還沒(méi)亮便要出發(fā)去現(xiàn)場(chǎng),結(jié)束工作返程時(shí)已是晚上了。”采訪中,徐偉向記者介紹著。為了把握住最有效的施工窗口期,在鋪裝過(guò)程中,建設(shè)者們可謂是“見(jiàn)縫插針”,把握一切合適的時(shí)間高質(zhì)量完成鋼橋面鋪裝任務(wù)。
記者|陀 艷
圖源 | 央視新聞 華南理工大學(xué)
審核|莫文藝 馮海波 劉肖勇
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