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串起印度洋上的美麗“珍珠”——援馬爾代夫中馬友誼大橋合龍貫通紀實

發布時間:2018-08-01來源:中交二航
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天藍海碧,白沙椰影。7月9日,在風光旖旎的馬爾代夫,一座由中交二航局承建、跨越印度洋的大型工程——援馬爾代夫中馬友誼大橋的最后一段鋼箱梁成功合龍,至此全橋合龍貫通。從高空俯瞰,首都馬累島到機場島的海面上,這座嶄新的大橋狀如一條優美的彩虹,將兩座島嶼有力連接。

從2015年底開始,來自中國的建設者帶著國家使命,奮戰900多天,終于迎來這一重大節點勝利。珊瑚礁復雜地質、強烈涌浪侵襲、高溫高鹽高濕高輻射、登革熱疫情……這些前所未有的挑戰,讓施工的每一步都面臨艱辛。大橋合龍貫通,更是極為關鍵的環節,這群二航建設者們用智慧和汗水,在洶涌澎湃的印度洋上向世界展現了中國建橋力量。

謀定而后戰者勝

中馬友誼大橋全長2000米,其中主橋長760米,為六跨180米疊合混合梁V型剛構橋。在施工過程中,主梁要先后實現6次合龍,其中包含3個鋼箱梁合龍段。

大橋所處施工海域最大水深近50米,面臨長周期波強烈涌浪的襲擾,涌浪最大高度達5米,特別是每年5月之后,海況更加惡劣,使大型船舶的起重吊裝十分艱難。施工作業必須要尋找有利的“窗口期”。主橋鋼箱梁共16個節段,由國內加工后運至現場。在水深、流急、波高大的環境下進行鋼箱梁的海上吊裝,面臨巨大難度。

2018年3月9日,建設團隊科學謀劃,有效把握每個“窗口期”,在4月7日即完成全部鋼箱梁的清關、卸船、倒運和吊裝上橋作業。鋼箱梁節段吊至橋面后,直接在橋上進行拼裝、焊接,有效規避了后期海況更加惡化之后水上提梁作業的風險。

成如容易卻艱辛。廣闊的印度洋看似平靜,實則暗流涌動。在鋼箱梁吊至墩頂過程中,特別是在即將落在橋面時,即便在非常理想的“窗口期”內,受涌浪影響,大型起吊船舶上下升沉幅度也能達到1米,左右擺幅超過2米。再加上施工區域存在掛籃懸臂作業、塔吊起重作業等交叉工況,鋼梁從船上起吊后再到預定位置難度極大,極可能與橋面碰撞而受損。

大橋的工程師們勇于創新,提前研發設計出一套鋼梁著陸緩沖裝置,讓鋼箱梁下落后就像落在一個柔軟的海綿墊上,有效增強了安全性。在鋼梁下落過程中,一線起重指揮人員不斷把握海浪起伏規律,在有利的波浪衰減期內向起重船發出指令,果斷快速下鉤,實現了每節段鋼箱梁的完美軟“著陸”。

高腳蹺蹺板上的行走

放眼合龍前的中馬友誼大橋,可見主橋三個碩大的V型墩以及左右兩端的混凝土梁,屹立于波浪蔚藍的大海之中。

沿著V型墩垂直向下,就是深深的大海。如主橋20號墩,從橋面頂端到下部承臺、樁基直至海床面,自由高度超過60米,而V型墩上部的混凝土梁單側自由懸臂長度達65米。每個主墩的整體結構就像是扎根于海中的高腳蹺蹺板。然而,拼裝完成后的大節段鋼箱梁重達600噸,就是要在這樣的橋面上頂推行走,向著合龍目標進發。

鋼箱梁的頂推,對主橋結構受力的平衡性、安全性提出全新挑戰。

“若橋體失衡,輕則造成梁體和墩身的開裂,重則導致主橋傾覆性破壞。”負責主橋頂推方案實施的項目常務副總工李寧談起此次施工,一臉的凝重。如何保證結構安全事關施工成敗。項目施工技術組組長林樹奎帶領技術團隊,歷經多次驗算分析和方案研討,并常常深夜到現場查看細節,千叮嚀萬囑咐一線人員對待結構平衡問題絲毫不可大意。

鋼箱梁向著“蹺蹺板”的一端行走,而在另一端必須進行著精確的配重,確保“蹺蹺板”的左右平衡,才能使橋體的結構安全受控。工程師們通過嚴密的理論分析、仿真驗算及施工控制,在鋼梁95米的頂推行程中,累計進行了26次配重調整。平均鋼梁每前進3.5米,就進行一次配重調整,累計調整重量達1000余噸。 在頂推過程中,項目班子成員和一線工人一樣,基本上都是晝夜全勤值守,將實時監控測量數據與模型計算結果一遍遍比對分析,安全高效地實現每個大節段鋼箱梁的頂推到位。

毫米級誤差的品質追求

試想一下,一個高腳蹺蹺板將支腿立在洶涌的海水中是怎樣的結果?經過監測發現,主橋懸臂梁體在強涌浪中的晃動幅度達到3厘米,再加上晝夜溫差變化,合龍口的長度變化接近2厘米。在這樣的情況下如何保證大橋的合龍精度?這是擺在建設者面前的一大難題。

鋼梁頂推到位后,將采用橋面吊機進行下放配切合龍。常規的工藝是,鋼梁提升后,在下放之前就進行配切,將大節段鋼梁的端頭切削至與合龍口匹配,然后下放鋼梁至設計高度,焊接合龍。然而受制于橋體晃動和合龍口的熱脹冷縮,要將配切后的焊縫寬度控制在1厘米左右,且誤差不超過5毫米,難度極大。

項目建設團隊經過充分論證后,認為傳統合龍方式難以達到控制精度,不適用于該橋的施工,于是提出了“大節段鋼梁橫向錯位下放、分次配切就位合龍”的新方法。

這種方案顛覆了傳統合龍工藝,一經提出引發了諸多質疑。建設團隊縝密思考,多次論證,最終將該合龍方案付諸實施。事實勝于雄辯,大橋采用該方案后,鋼箱梁合龍精度得到有效保證,實現了毫米級誤差合龍。且3個大節段鋼梁頂推合龍僅用了35天,在關鍵線路上節約了10天時間,確保了大橋在7月9日按期合龍。

如今,再次站在首都馬累岸邊,可見一座宏偉的大橋在海天之間穩固屹立。三個V型墩像是三只展翅的海鷗,在浩茫的大海之上一展優雅身姿。它們與自然融為一體,極盡和諧之美,像是在振翅翱翔,又像是在馳騁夢想。

如果說馬爾代夫上千島嶼就像上帝灑落人間的一顆顆珍珠,那么這座大橋就像串起這些珍珠的第一根珠線。在不久的時間,它將建成通車,也將引領馬爾代夫走向更加美好的未來。(杜才良  王明亮)

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