向海圖強,筑就廣西跨海第一橋

碧海藍天下的龍門大橋,顯得格外雄偉。記者周軍攝
湛藍的茅尾海,海闊天空,氣象萬千。
備受關注的龍門大橋,如蜿蜒長龍,橫臥平陸運河出海口,在碧海藍天下顯得格外雄偉壯麗﹔174米高的主塔橫梁上,金色篆書“龍門”二字在陽光下十分耀眼。
12月29日,這條廣西最長跨海大橋、也是廣西首座單跨超千米的懸索橋,正式開通。
它的建成,打通了北部灣經濟區的一條交通大動脈,防城港到欽州港的車程由1.5小時縮短至25分鐘左右。
成如容易卻艱辛。大橋2020年8月31日正式動工,1500多個日夜,建設者們用汗水和智慧,在波瀾壯闊的北部灣筑起向海逐夢的巨龍。
關鍵的1198米——
打通卡點變通途
龍門大橋項目路線全長7.637公裡,其中橋梁長6597米,主航道橋長1198米,為主跨1098米單跨吊全漂浮體系鋼箱梁懸索橋,橋下可通航2萬噸級巨輪。
從地圖上看,茅尾海如同一個自北向南倒挂的葫蘆,鑲嵌在北部灣。葫蘆嘴上的龍門大橋,其主航道橋就像海面上劃下的一“橫”。
這是“關鍵的一橫”。
龍門大橋兩側海岸,直線距離約1200米,但陸路抵達得繞行約90公裡。
茅尾海東西兩面,分布著北部灣兩大龍頭港區:欽州港和防城港。“盈盈一水間”的這片海,成了制約兩地經濟要素加速融通的卡點。
不僅如此。
龍門大橋,是國家公路網規劃的丹東至東興G228國道廣西濱海公路主線的重要組成部分。
交通上,廣西濱海公路除把北海、欽州、防城港三座城市連成一體外,向東,可通過G228廣東段連接粵港澳大灣區﹔向西,可從東興出越南連通東盟。
平陸運河建成后,將與橫跨其上的廣西濱海公路在北部灣腹地形成“十字形”交通網絡,助推構建區域發展新格局,有力促進西部陸海新通道建設。
這“關鍵的一橫”意義重大,可繪起來並不容易。
早在2013年,龍門大橋的可研報告就獲得批復,但復雜的自然環境,成為建設大橋要面對的一大難題。
橋址區位於海域,台風多發,環境高溫、高濕、高鹽霧,沿途紅樹林密布,施工難度大,環保要求高……
在這種情況下,大橋如何建?如何建好?
“我們錨定建設‘壯美濱海國道,陸海通道地標’總目標,從設計、科研、技術、綠色等方面著力,探索復雜海域超大跨徑懸索橋建設經驗。”廣西交投集團龍門大橋項目指揮部指揮長賈利強介紹。
龍門大橋的規劃,有一個廣為人知的“橋讓樹”故事:按照最初的設計,東岸輔航道橋要穿過紅樹林保護區,開工前,項目團隊請來專家學者,修改了方案,讓東岸輔航道橋“裁直取彎”。如今大橋宛如海上游龍的形狀,就因此而來。
“這是廣西交通建設史上規模最大、技術最復雜、標准最高、跨越海域環境最復雜的跨海通道工程。”賈利強如是概括項目特點。
4個“最”,既是困難,也是挑戰。一場聲勢浩大的建設,在海天之間拉開了序幕。
兩次大膽嘗試,兩破世界紀錄——
高效澆筑百萬噸“定海神針”
從遠處看龍門大橋,橫跨海面的主航道橋由兩根主纜吊住,主纜穿過主塔,錨固在主塔后方的錨碇上。
龍門大橋有2個錨碇,每個重約50萬噸,相當於12座“鳥巢”,它們從東西兩頭牢牢拉住主纜,確保橋身穩定。
“錨碇,是大橋的‘定海神針’。”廣西路橋集團龍門大橋項目總工李莘哲說。
龍門大橋錨碇處於半島半海區域,基坑防水要求高,直徑達90米,深達14—16.5米,開挖面積約等於15個標准籃球場。這樣規模的基坑,常規的地連牆支護結構開挖效率較低。
如何又快又好地開挖?
在前期設計中,一種新型支護結構進入項目團隊的視野。
支護結構是基坑開挖中用於支護坑壁、擋土擋水的鋼筋混凝土牆。項目團隊想採用的新型圓矩咬合樁,其起支撐作用的圓孔樁厚達3.5米,比地連牆厚1.5米,建好后可直接開挖基坑,不用再建內襯牆。
但圓矩咬合樁在業內還沒有應用先例,現有設備能否支持施工?成孔質量如何保証?經過調研分析,他們決定大膽嘗試。
2021年5月,龍門大橋錨碇基坑開挖。
“我們參考了平南三橋、深中通道、南玉鐵路等施工案例,並通過查找文獻、咨詢專家,反復優化方案,創造了一整套圓矩咬合樁施工技術。”李莘哲對記者說。
最終完成的成品樁,經檢測均達一類樁標准,在基坑開挖中確保滴水不漏,且工期節約3個月,成本比地連牆節約10%鋼筋混凝土。
2021年11月,氣候溫和的北部灣氣溫驟降,錨碇施工也進入了澆筑混凝土填芯的階段。
混凝土澆筑溫度不能過高,冬天無疑是最佳時機。項目團隊又一次大膽嘗試:一次性連續澆筑。
根據測算,率先施工的東錨碇填芯,需要澆筑混凝土4.7萬立方米,相當於2.5個標准泳池的水量。如果按常規的分層澆筑法,需要24天,且成型效果不如一次性連續澆筑好。
這是一次對施工統籌能力的大考。
“最初我們也有疑慮,但經過討論和計算,大家心裡有了底,干!”廣西交投集團龍門大橋項目指揮部總工辦主任陳亮說。
投入施工人員360多人,任務細分到18個小組,配置11條混凝土生產線,投入各類施工車輛超百輛……
2021年11月23日,戰斗打響。
通往東錨碇所在海島的5公裡施工棧道上,車流日夜不息。巨大的基坑中,工人有序作業,泵車伸出長長的輸送管,源源不斷注入混凝土。
“夜晚海上風很大,很冷,但心是熱的。”現場管段工程師、青年突擊隊隊員李想說。
5天,118小時作業,4.7萬立方米混凝土成功一次性連續澆筑,且檢測無溫縮裂縫,錨碇基礎沉降不大於5毫米,刷新海中橋梁建設史上最大單次連續澆筑世界紀錄!
在總結經驗基礎上,西錨碇僅用86小時也完成5.86萬立方米混凝土填芯施工,再次刷新世界紀錄。
能抗17級以上台風——
創新建造百年大橋
17級台風是什麼概念?是台風等級表最大的級數,破壞力極大,相當於迎面300公斤的沖擊力。
位於台風多發海域的龍門大橋,如何建設才能扛得住這樣的沖擊力?在設計階段,項目團隊向長安大學、同濟大學的科研人員提出這樣的課題。
以往,鋼箱梁懸索橋常用的抗風辦法,是把鋼箱梁斷面側邊設計成“V”型或“Y”型,借助其尖突部分對風進行分流,這一設計被稱為風嘴。但在實際應用中,風嘴暴露出一些不足。
對此,研究團隊創新應用“紊流抑振”原理,取消了傳統風嘴,把鋼箱梁斷面側邊改成直板,並增加“倒L型”導流板。
“那就是導流板,同時也可作為檢修步道。”陳亮指著大橋主航道橋兩側的小道告訴記者,導流板能把吹向橋身的風打散成小股氣流,使其威力大大減弱。
在長安大學進行的節段模型和全橋模型風洞試驗驗証,龍門大橋應用的新型鋼箱梁最大抗風速度140米/秒,遠超業內80米/秒的抗風設計標准,可抵御17級以上超強台風。
為打造結實、安全、耐用的百年大橋,龍門大橋的建設者們迎難而上,不斷探索創新。
讓幾百噸乃至上千噸的鋼箱梁節段“蕩秋千”,解決邊跨鋼箱梁安裝難題,就是探索創新的一個成功范例。
龍門大橋主航道橋東西邊跨鋼箱梁,各由7片超200噸的梁段組成,總重達1500噸。邊跨鋼箱梁起吊位置在海中運梁船上,而落梁位置卻在岸上,這給吊裝帶來了困難。
“通過頭腦風暴,我們想到一個辦法:用攬吊讓鋼箱梁蕩起‘秋千’,用曲線吊裝解決位置、角度的差異問題。”中交路建公司龍門大橋項目負責人安邦說。
他們先把14片梁段從運梁船分別蕩移至東西兩岸的支架,拼裝成兩大段,然后用智能液壓豎向提升站將拼裝好的梁段整體提升至標高,再通過水平牽引系統牽引梁段向邊跨側蕩移就位,最后實現邊跨整體梁段安裝到位。
“這一施工技術在國內同類型橋梁中屬於首次完成,極大減少了邊跨鋼箱梁高空焊接作業,保障了拼接精度,節約了工期。”安邦表示。
龍門大橋建設以來,授權實用新型專利40項,授權發明專利11項﹔獲全國二類QC成果2項、自治區一類QC成果1項﹔獲省部級工法9項、企業級工法2項、省部級“四新”成果12項、微創新成果14項。
植綠播翠4.44公頃——
海天間繪就壯美畫卷
正值冬季,候鳥南遷。龍門大橋終點處的揚帆立交主線橋下,紅樹林郁郁蔥蔥,白鷺飛過大橋,形成一幅和諧共生、相映成趣的美麗畫卷。
“帆駛山疑走,天低浪欲吞﹔微風吹淡月,遙郭上晴暾。”這是古人描繪的茅尾海七十二涇美景。這裡,不僅有大片紅樹林,也是重要的漁場和海洋功能區。
龍門大橋路線雖繞過了紅樹林核心區,但沿途仍分布有不少紅樹。如何與這些紅樹和諧相處,降低施工影響?
在揚帆立交橋下,一組組圓柱形的橋墩筆直扎入地面。“這是我們優化設計的結果。”龍門大橋項目指揮部工程部部長王樹華說。
揚帆立交要跨過一片紅樹林灘涂,為此,項目團隊修改了橋墩設計,由三柱改為兩柱、方形改為圓形,取消了承台,墩柱直接跟樁基相連,橋面施工也由支架現澆改為小箱梁預制安裝,這些修改的目的都是為了減少佔地面積。此舉保護了1.7萬株紅樹不被砍伐。
雖然大橋建設工期緊、任務重,但遇到跟保護紅樹、保護環境相關的環節,建設者們總願意慢下腳步,不斷優化施工工藝工法。
在施工棧橋搭建中創造出“插針法”作業,形成一套對受施工影響的紅樹林的養護措施,與林科部門合作開展紅樹林移植、補種……項目團隊還切實加強水、氣、聲、渣污染防治,建立海洋濁度監測系統,確保作業區域海水碧藍如初。
“走,帶你去看紅樹的新家。”王樹華賣了個關子。我們驅車來到龍門港鎮的海灘邊,彎曲小路的盡頭,是一片長勢喜人的紅樹。
王樹華介紹,這片4.44公頃的樹林,是按照“佔一補三”原則,對施工區域永久佔用的1000余株紅樹開展異地恢復補種的成果。“補種紅樹生長良好,保存率約為70%﹔移植紅樹也煥發新芽,存活率約為85%。對紅樹林,我們能保盡保,建設區域內的紅樹林基本沒受影響。”
記者看到,經過3年精心培育,有的紅樹已半人高。海水退去,棲息其間的白鷺、魚、蝦等,隨處可見。抬眼望去,不遠處就是龍門大橋。
按照規劃,廣西濱海公路將建成“車在海邊走,人在畫中游”的景觀大道。龍門大橋,無疑會是最精彩的一段。
站在橋上遠眺,廣闊的北部灣如畫布綿延,綠島、紅林、蚝排、漁船一一點綴。隨著竣工通車,大橋在飛馳的車流中瞬間活起來、動起來。再過兩年,往來平陸運河的巨輪將穿梭橋下,駛向遠方……時序更迭,奮斗不輟,高質量發展的壯美畫卷漸次鋪展。
壯哉!廣西跨海第一橋,一座開啟未來的大橋,一座向海圖強的大橋!(記者梁菡、康安、羅繼梅)
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