世界最大散索鞍——
狮子洋大桥散索鞍顺利完成吊装
至此,大桥主索鞍和散索鞍吊装作业
全部完成
为下一步缆索系统架设创造了有利条件
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狮子洋大桥已转入上部结构施工 图源:广东交通
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首创高精度三维弧形定位索槽
狮子洋通道项目位于南沙大桥和虎门大桥之间,起于广州市南沙区大岗镇,终于东莞市虎门镇,项目全长约35公里,双向八车道,过江段采用双层桥梁方案,是珠江口第一条双层过江通道,建成后将实现中国桥梁建设在跨度和规模上的再一次飞跃。
狮子洋大桥作为狮子洋通道项目的关键控制性工程,采用主跨2180米双层钢桁悬索桥的方案“一跨过江”,是目前我国乃至世界上技术难度最大、建造工艺最为复杂的桥梁之一,建成后将创下“车道数量、主塔塔高、主跨跨径、主缆直径、锚碇基础”五项世界第一。
悬索桥的桥面荷载,主要由主塔、主缆和两岸锚碇共同承担。狮子洋大桥两条主缆总长超3800米,横跨江面,对称架设在两座主塔顶端,两端延伸连接东西两岸的锚碇。
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狮子洋大桥已转入上部结构施工 图源:广东交通
散索鞍是安装在锚碇前端的关键构件。直径约1.5米的主缆经过散索鞍后,被分散成380根索股,逐一锚固至锚碇之中。散索鞍既是主缆的“转向枢纽”,也是主缆的“分束器”,肩负着改变传力方向,将主缆荷载均匀、安全传递至锚碇的重任。
狮子洋大桥散索鞍共设4件,单个散索鞍由鞍头、鞍体、底块等组成,外形尺寸约为9.2米高、7.2米宽,单重超320吨,为世界最大规模散索鞍,需承受近4万吨主缆压力。
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狮子洋大桥散索鞍单重超320吨,为世界最大规模 图源:广东交通
为此,项目在世界范围内首创高精度三维弧形定位索槽,好比为主缆索股定制“专属轨道”。该定位索槽共分21层加工制作,日后主缆索股将被逐根安装至预设的凹槽中。
由于定位索槽每层弧度、尺寸均不同,而且每一层索槽的立板分为约200段,凹槽还需精准匹配索股弯曲线形,制造精度要求高。项目深度运用三维建模技术进行仿真模拟,联动高精度数控加工设备,将数字模型直接转化为加工指令,并采用三维激光扫描技术核验,确保立板精度控制在0.2毫米以内,将“人工智能+”转化为实实在在的生产力。
构件制造同样面临多重挑战。针对鞍头、鞍体、底块均为三种不同钢材的异质焊接,以及160毫米特厚钢板焊接等难题,制造团队创新采用双丝埋弧焊工艺,优化焊接工序,同时对焊缝及铸造件进行100%无损全检,显著提升工艺控制精度与生产效率。
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狮子洋大桥东锚碇采用800吨履带吊进行散索鞍吊装 图源:广东交通
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强势推进!屡创新高
狮子洋大桥建设期间,持续实施智慧制造、实现科技赋能,各项关键节点强势推进。
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狮子洋通道为珠江口首条双层复合公路通道 图源:央视新闻
“定海神针”在南沙筑底
位于广州市南沙区黄阁镇沙仔岛的狮子洋大桥西锚碇施工现场,现场技术人员正对每一车混凝土进行仔细检查,测量入模温度低于28℃方可允许浇筑,施工人员按照网格化定员定岗有序作业,开展标准化振捣确保混凝土均匀优质。
锚碇作为固定悬索桥主缆索股的承力构件,由基础和锚体组成,对大桥百年安全耐久至为关键,是大桥的“定海神针”。
狮子洋大桥共设东、西两座锚碇,采用圆形重力式锚碇方案,结构体量大、施工周期长。其中西锚碇基坑直径130米,混凝土总浇筑量高达55万立方米、重达约140万吨,总重量相当于17艘大型航空母舰。
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狮子洋大桥东锚碇基坑 图源:南方+
在施工过程中,面对单次浇筑方量大时间长、底板大体积混凝土水化热高、超大尺寸底板收缩变形大等难题,项目建设团队创新性地采用了“双掺技术”和复合型高性能膨胀剂,成功配制出低温升、低收缩、高抗裂的优质混凝土,从源头上解决了开裂难题。
为提升施工质量,一方面,项目建设团队搭建数字化管理平台,自主研发了自动计算加冰水系统,根据实时环境温度、原材温度监测数据,自动控制拌合站加冰和冰水用量,将每一方混凝土入模温度严格控制在28℃以下。
另一方面,创新研发大体积混凝土智能温控系统,通过预埋系列测温元器件,自动无线感应温度变化,自动控制循环冷却水的流速和温度,实现了大体积混凝土温度智能反馈控制。
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狮子洋大桥西锚碇按九宫格浇筑混凝土 图源:南方+
通过一系列精细化管理和技术创新,项目建设团队实现了锚碇底板施工安全与效率的双提升,有效保障了施工质量。
从实施效果来看,锚碇底板混凝土无开裂渗水现象,为狮子洋大桥高质量建造提供了重要保障。
狮子洋大桥主塔封顶
狮子洋大桥设东、西主塔,塔高342米,相当于110层楼高。超宽桥面、超大跨径,为主塔带来超过20万吨荷载。因此,大桥采用钢板-混凝土新型组合桥塔结构。相较于采用混凝土桥塔结构,塔柱壁厚减少50%,主塔混凝土用量减少43%,二氧化碳排放减少5.3万吨以上,塔身自重显著减少,结构稳定性大幅提升。
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狮子洋大桥西主塔及西引桥航拍 图源:南方+
大桥单个主塔设6道横梁,单幅塔肢由62个巨型钢壳节段精准拼装。钢壳节段横断面类似“回”字形,内外两层为钢板,钢板间夹层布设钢筋、肋板等,并填充C80高强混凝土,内钢板围合中央为空腔。
依托狮子洋通道的大体量、高精度钢壳制造,施工团队推动从单个设备智能化,转向融合BIM模型及AI技术的整体智能化产线布局。智能管控系统如同“大脑”,贯穿研发设计、制造作业、运营管理等全流程,操作员输入口令,后台即可自动调度资源、调整参数,指挥五条生产线协同作业,超10万条焊接数据也被同步录入。此外,项目搭建了国内首套剪力钉自动焊接生产线,并研发专用焊接机器人,板单元焊接自动化率达到100%。
智能化设备、精细化管理和工艺工法优化的叠加效应,在主塔施工的进度曲线上清晰显现:从首个100米耗时一年,到第二个100米用时6个月,再到第三个100米仅用4个月,更创下工效最高可达6天一节的行业新纪录,300米高塔的垂直度偏差在10毫米内,远高于指标要求。2023年4月9日,大桥第一根主墩桩基开钻。历经近3年建设,东、西主塔终于实现封顶。
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狮子洋大桥钢壳节段在制造厂内进行预拼装 图源:广州广播电视台
狮子洋通道
是继港珠澳大桥、深中通道后
粤港澳大湾区又一超级工程
是横向串联粤港澳大湾区三大都市圈
辐射东西两翼的东西向干线通道
国家沿海大通道的重要组成部分
建成后将为
珠江口东西两岸融合发展
开辟新的重要通道
对推进大湾区珠江口一体化高质量发展
打造环珠江口100公里“黄金内湾”
具有重要意义
一起期待下狮子洋大桥的通车吧
参考来源
广东发布《强势推进!广东又一超级工程迎来新进展》
https://mp.weixin.qq.com/s/Zeo7gU5PDEA0BFvC63lgZw
广东交通《世界最大!珠江口首条双层复合通道,迎重大进展→》
https://mp.weixin.qq.com/s/KQ3bo2M7INwsjtJ4JPYUgA
广州广播电视台《342米!狮子洋大桥主塔封顶,创下5项世界第一,这串数字,对大湾区意味着什么?》
https://mp.weixin.qq.com/s/QWVBI6nEYRFyoenfygmsmw
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