索塔高度突破100米！超级工程狮子洋通道建设探秘

工人日报-中工网记者 张翀 通讯员 张政 实习生 汪颀伟

4月2日，广东省交通集团发布消息，世界最高双层悬索桥——狮子洋大桥西索塔T20节段完成浇筑，索塔建设高度突破100米，大桥建设进入新阶段。

狮子洋大桥为狮子洋通道项目关键控制性工程，采用主跨2180米的单跨吊双层钢桁梁悬索桥，建成后将创造双层悬索桥“主跨跨径、索塔塔高、锚碇基础、主缆规模、车道数量”五项世界第一。中交二航局负责狮子洋大桥主桥西索塔施工、部分主缆架设、钢桁梁吊装和西高墩区引桥施工等。

大桥设东、西两座索塔，塔高达342米，相当于110层楼高，为钢板-混凝土组合结构，单个索塔自下而上由62个钢壳节段和6道钢横梁构成。按照设计要求，索塔节段安装精度偏差需控制在1毫米内，且钢壳节段内部浇筑C80高性能混凝土，对混凝土的配合比、温度控制等有着更高要求。

面对索塔结构复杂性、施工高精度要求和高性能材料的应用难题，项目团队如何迎接挑战？一起探秘狮子洋大桥建设的背后。

超级装备加持 助力索塔施工“稳”“快”“准”

结合索塔钢结构复杂、体量大等特点，大型钢结构智能建造厂进一步转型升级，项目团队通过全自动焊接机器人集群、BIM数字化预拼装等技术，单个钢壳节段在厂内整体组装成型，再运至施工现场整体吊装，如“搭积木”般层层向上叠加安装。

超高桥塔、超大跨径，狮子洋大桥对安装精度控制有着更为严格的要求。342米高的桥塔，倾斜度不超过1/3000，要求每个节段安装偏差需控制在1毫米内，相当于只有米粒大小。中交二航局T8合同段副总工程师田飞介绍，项目部采用全球最大移动平衡重塔式起重机R20000-720吊装，通过北斗定位系统与云端控制交互技术，能实现实时监测、偏差分析、路径规划决策推送，保障索塔线形精度。

R20000-720起重机属超大型平臂塔机，采用主副塔并存的“一塔三机（主塔、副塔、升降机）”构型，主副塔可同时吊装，使用高效快捷。项目团队创新利用高度、重量、角度、变幅和风速等传感器收集大量数据反馈到司机室显示屏，给司操人员的就位预判提供有力支撑，提高了钢壳节段就位速度，减少了钢壳节段在空中滞留时间，降低了安全风险，解决了超大型塔机在强风、高湿、重载等复杂极端工况下作业的多项难题，让R20000-720吊装索塔节段时做到“大”而“稳”的同时，还实现了“快”和“准”。

此外，在每个钢壳节段间的竖向主钢筋连接上，项目采用国内自主研发的轴向冷挤压套筒新型工艺，即将两根待连接钢筋的端头放入圆形套筒，再利用挤压设备向内收缩套筒，钢筋肋部就能与筒内凹槽紧紧咬合。相较传统焊接方式，“无火”作业的新工艺能在提升工效和质量的同时，大大地降低安全风险。

C80混凝土首次在组合索塔成功应用 智能温控体系攻克控裂难题

“作为世界首座超2000米级的双层悬索桥，双层共16车道，大桥桥塔将承受超20万吨的巨大压力。”狮子洋通道项目总工程师张太科介绍，这种外壳是钢结构、里面填充混凝土的结构型式，相比于传统的混凝土塔，可减少塔身自重，提升整体结构稳定性，这也是在世界范围内首次将该型式应用在双层悬索桥上。

本次浇筑的钢壳节段，高5.4米、重148吨，浇筑量405立方米。大桥钢壳浇筑均采用具备高强、高弹高稳健、低收缩等性能的C80混凝土，在国内首次实现该强度混凝土在组合索塔中成功应用。

在大桥建设前期，C80混凝土应用在钢混组合索塔中业内罕见，面临一系列技术难题，尚无实践经验借鉴。在调研国内外相关资料基础上，项目团队展开全面的理论及试验研究。

通过上千块试验块同质环境下的数据积累分析，项目团队对初始混凝土配合比进行优化，适当减少水泥占比，同时加入一定比例的抗裂剂、流变改性剂。经多次调试，混凝土性能及指标均能达到设计要求。在保证混凝土强度的同时，提高了其抗氯离子扩散系数，增强了自身胶凝度，调配出了高性能、低水化热、密实度更高的混凝土块，确定了满足要求的最优配合比。

“建设方与我们几家施工单位开展联合攻关，从零突破配比、性能等难题，历经1年半时间完成C80专用混凝土的研制。”中交二航局狮子洋T8合同段总工程师曾炜介绍，“为降低开裂风险，我们还使用自动化喷淋系统，且首次在桥梁领域引进风冷骨料机，确保混凝土出机温度在21度内。”

混凝土采取分层浇筑、分层振捣施工方法，运输、振捣、浇筑同样面临着控温难题。通过联合技术攻关，最终工程师们研发出了塔顶混凝土智能浇筑平台。平台采用塔吊机搭载智能封舱料斗系统，料斗及分料管外壁设置3个温度传感器，可以实时感知温度数据。此外，分料管还设置了流量控制阀和红外测距仪，可根据混凝土液面高度，实时调整分料管中和筒内流量，实现不同倾角分料管的均匀布料，来回往复，直至混凝土浇筑完成。

“混凝土浇筑入模温度均控制在25度以内，C80混凝土的扩展度、温度变化及力学性能等13项指标均满足设计规范要求。”曾炜总结道。

目前，项目正有序推进主桥狮子洋大桥主塔建设，锚碇正进行顶板施工，计划年内实现主塔塔高突破200米、锚碇完成锚体施工70%；引桥工程已转入上部结构施工阶段。

狮子洋通道为连接珠江东西两岸的超大型跨海多层复合公路通道工程，全长约35公里，起于广州市南沙区大岗镇，终于东莞市虎门镇，包含跨江主桥和两岸引线工程，建成后将为粤港澳大湾区融合发展开辟新的重要通道，对推进大湾区一体化高质量发展具有重要意义。

来源：工人日报客户端