——中交二航局南沙大橋S3標建設紀實(shí)
1839年，林則徐在虎門(mén)當眾下令銷(xiāo)煙，“若鴉片一日未絕，本大臣一日不回，誓與此事相始終”，彰顯著(zhù)中華民族自強不息的偉大精神。4月2日，一座世界級橋梁屹立在珠江口岸。南沙大橋（原名虎門(mén)二橋），就像一條巨龍，更像中國人的脊梁，見(jiàn)證著(zhù)歷史巨變、民族復興，更構筑起粵港澳大灣區嶄新的大動(dòng)脈。
大灣區需要的大通道
珠三角是我國人口聚集最多、創(chuàng )新能力最強、綜合實(shí)力最強的三大區域之一，也是有全球影響力的先進(jìn)制造業(yè)基地和現代服務(wù)業(yè)基地。但是在南沙大橋建成之前，珠江口的交通格局并未對此形成呼應，虎門(mén)大橋運輸流量已經(jīng)高度飽和，同樣廣深高速公路高峰車(chē)流量達到了12萬(wàn)輛，大大超過(guò)了設定流量。
南沙大橋的建成則有力了改善廣州南部跨越珠江的交通狀況，有效緩解虎門(mén)大橋通行壓力。南沙大橋是世界上跨徑最長(cháng)的鋼箱梁懸索橋。作為珠三角核心區內重要的過(guò)江通道，南沙大橋為珠江口兩岸再增一翼，成為與港澳大灣區的又一個(gè)嶄新大動(dòng)脈。
用“積木塊”拼起世界級工程
中交二航局負責的箱梁拼裝區域橫跨廣州市番禺區海鷗島，分布三地，包括騮東互通主線(xiàn)橋、西引橋、中引橋、海鷗島互通主線(xiàn)橋、東引橋共五個(gè)部分。如果采用傳統的移動(dòng)模架現澆工藝進(jìn)行節段梁施工，勢必會(huì )對珠江航道現有交通造成極大影響，同時(shí)點(diǎn)多面廣的特點(diǎn)也將使混凝土質(zhì)量難以保證。
經(jīng)過(guò)多方對比，建設團隊最終決定采用裝配化工藝中的“短線(xiàn)匹配法”進(jìn)行節段梁施工。該工藝最先由法國工程師提出，并在20世紀應用于歐美等發(fā)達國家。中交二航局在國內首次將這項技術(shù)大規模引入蘇通大橋建設，取得了顯著(zhù)的經(jīng)濟與社會(huì )效益。在2012年，“短線(xiàn)匹配法”節段拼裝橋梁技術(shù)一舉奪得國家科技進(jìn)步二等獎。這一次，建設者們將這一打破國外技術(shù)壟斷的成功經(jīng)驗引進(jìn)南沙大橋工程，他們常把這項工藝稱(chēng)為“搭積木”法——將整孔節段箱梁設計成如同“巨型積木塊”的若干個(gè)標準節段，在預制廠(chǎng)的預制臺座上，利用循環(huán)使用的模板系統對“巨型積木塊”進(jìn)行匹配、流水預制，再利用船舶或車(chē)輛等運輸工具將它們運送至安裝橋位，最后用架橋機、橋面吊機設備像“搭積木”一樣逐塊拼接成橋。
雖然都是“搭積木”，但每個(gè)工程都有新情況、新難題，施工方案得量身定制。建設伊始，為確定最合理的箱梁構件劃分，建橋團隊便開(kāi)始對節段箱梁預制方案展開(kāi)研究。從混凝土配制、鋼筋流水線(xiàn)綁扎到每一個(gè)構件尺寸的確定，都需要做好詳細的規劃。就在此刻，一個(gè)難題出現了。墩頂節段梁包含橫隔梁，如果整個(gè)箱梁構件采用一體式的方法預制，其重量將超過(guò)300噸，而陸地區域需用汽車(chē)吊進(jìn)行墩頂梁的吊裝，如此大體量的箱梁吊裝施工安全風(fēng)險極高，他們絕不敢冒這個(gè)險。
方案再復雜，也阻擋不了建設者們智慧的力量。中交二航局技術(shù)中心與管理團隊通力合作，對多種方案進(jìn)行優(yōu)劣勢對比，逐個(gè)篩選，最終確定采用“空心式墩頂塊”方案。這個(gè)方案采用的是分階段成形的方式，首先在預制工廠(chǎng)完成這塊“特殊積木”的外殼預制，將其“拼”上墩頂后再填充部分混凝土。為了確定“積木塊”外殼的最佳厚度，技術(shù)人員采用1厘米的迭代步驟，計算了從50厘米到20厘米共幾十種厚度方案，從中選擇最優(yōu)化的結果作為實(shí)施準則，保證結構安全的同時(shí)也方便了墩頂節段梁起吊。
憑借這種極盡細節的匠心，S3標在初期的方案制定上就選擇了“高位起步”，盡最大努力窮盡問(wèn)題、考慮周全，一個(gè)個(gè)“匠心獨運”的施工方案為施工開(kāi)展提供了堅實(shí)的保障，有力掌握了后續施工的主動(dòng)權。
扛起重任的“鐵臂之師”
放眼望去，一橋跨江，氣勢磅礴，浩氣凜然。在珠江口獅子洋上，水陸交接之處，根植地面的橋墩之上，那由3533榀箱梁拼裝而成的混凝土橋面，深蘊渾厚之力，節節致遠。承擔這一“混凝土藝術(shù)品”安裝工作的，正是中交二航局S3標的架橋機班組。
從2015年節段箱梁施工拉開(kāi)帷幕，他們布設了被譽(yù)為中國內地最大規模的節段箱梁架設體系，五臺大型架橋機如鋼鐵巨臂橫亙大江之上，同時(shí)進(jìn)行交叉施工作業(yè)，采用了被比喻為“拼積木”的“短線(xiàn)匹配法”等創(chuàng )新工藝，順利攻克箱梁數量多、結構復雜、安裝位置多等難題，于2018年11月20日成功完成最后一榀節段箱梁架設。
如何保障這些1300噸重的龐然大物安全順利運轉成為一個(gè)巨大難題，只依靠人力在它面前就如同螞蟻去推動(dòng)大象。每臺架橋機是由許多小節段組裝而成，架橋機班組首先采用兩臺180噸履帶吊將這些組件吊到40多米高橋面上，每一節段都需要精密對接，對接完成后采用組件上的固定系統、焊接等完成架橋機組裝。在跨過(guò)海鷗島互通主線(xiàn)橋匝道區的現澆箱梁時(shí)，班組人員僅采用架橋機中支腿放置單側現澆箱梁的一個(gè)創(chuàng )新，就使架橋機過(guò)跨工效提高了7天。
南沙大橋東引橋、中引橋、主線(xiàn)橋、西引橋為單箱雙室混凝土箱梁結構，那么架橋機班組的職責就是將這3533塊“積木”一個(gè)個(gè)搭起來(lái)。但這些積木非同一般，一個(gè)普通的“積木”重量可達140噸左右，最重的達170噸。他們需要操縱著(zhù)“大鐵臂”架橋機先將幾個(gè)“小積木”提吊起來(lái)進(jìn)行無(wú)縫拼接，再通過(guò)臨時(shí)錨固、張拉等工序將幾個(gè)“小積木”組成一塊“大積木”，最后用環(huán)氧外索對“大積木”進(jìn)行穿索、預緊、張拉等步驟，讓它完全變成一個(gè)整體。
一系列看起來(lái)簡(jiǎn)單的步驟，真正實(shí)操起來(lái)卻不容易，整個(gè)箱梁拼裝任務(wù)是全橋上部施工中的重中之重。對施工隊伍而言，新工藝、新設備的創(chuàng )新，意味著(zhù)重新的磨合與學(xué)習，必須從零開(kāi)始探索。工期要求則是合同約定的硬目標，他們必須在2018年12月31日前完成所有節段預制梁安裝工作。在超級工程高要求、高難度的前提下，如何能同時(shí)保證質(zhì)量、安全與進(jìn)度，這對施工管理而言是一項巨大的挑戰。
破釜沉舟，一戰到底！他們憑借著(zhù)無(wú)畏迎戰的決心與戰斗力，用能扛責任、能打硬仗的“鐵臂”，終于在進(jìn)度要求的時(shí)間范圍內順利、高效完成了任務(wù)，
連續四年摘獲南沙大橋全線(xiàn)年度綜合評比第一，實(shí)現了箱梁拼裝毫米級精度，施工零傷亡、零事故、零失誤的戰績(jì)。3533榀箱梁，鐫刻著(zhù)他們的拼搏的汗水和奮斗的足跡。
一個(gè)信息化工廠(chǎng)的誕生
如何將一塊塊“巨型積木”孕育成精品？它的“產(chǎn)房”大有來(lái)頭。
為推進(jìn)標準化制作，S3標管理團隊打造了一個(gè)分區科學(xué)、硬件設施齊全的預制工廠(chǎng)，包含了鋼筋綁扎區、液壓模板區、預制構件養護區、構件存放區等劃分，各區緊密有機銜接，保證預制構件的流水化生產(chǎn)。
除此之外，這個(gè)“產(chǎn)房”還有一個(gè)秘密武器——基于BIM技術(shù)的節段梁預制廠(chǎng)生產(chǎn)管理系統。團隊研發(fā)的這套系統，可對箱梁“孕育”的全過(guò)程實(shí)施嚴格管理，通過(guò)智能化系統對每一個(gè)構件進(jìn)行編號、定位，每一個(gè)細節都逃不過(guò)它的法眼。這一系統的投入使用，給箱梁預制廠(chǎng)的生產(chǎn)管理帶來(lái)極大便利，保證了預制質(zhì)量的可追溯性及構件出運的合理性。
這一系統的投入使用，與傳統的管理方式相比可以說(shuō)是大跨越式的升級。以往，對鋼筋混凝土、箱梁等材料與構件的檢查都是采用手寫(xiě)填表方式進(jìn)行記錄，經(jīng)常會(huì )因記錄不清而找不到負責人、驗收人或經(jīng)辦人。有了BIM+智能平臺手機APP，只需一臺手機就可以準確溯源，涉及該構件的每道工序是誰(shuí)負責的、誰(shuí)做的、誰(shuí)驗收的，過(guò)程中出現過(guò)什么問(wèn)題、如何解決的，都一清二楚，形成一套完整的閉合程序。
這樣一來(lái)，團隊成員可以隨時(shí)隨地、反復查看各構件的情況，不但能對施工人員進(jìn)行實(shí)名制監督，降低反復出現同類(lèi)錯誤的可能性，更便于管理者對生產(chǎn)情況進(jìn)行科學(xué)分析，為后續生產(chǎn)優(yōu)化的判斷與決策提供足夠的依據，實(shí)現工程的深度管理，大大提升了管理的效率與科學(xué)性。
“據說(shuō)朱元璋建設明長(cháng)城時(shí)，磚的用量很大，產(chǎn)地來(lái)自四面八方，為防止各地官員和磚窯匠人偷工減料、馬虎做工，便令每塊磚的各環(huán)節經(jīng)手人都在磚上留下名字，以便驗收時(shí)進(jìn)行追責，如果幾十年甚至幾千年后這塊磚都沒(méi)問(wèn)題，也算是制磚人的一個(gè)功績(jì)。BIM平臺也是類(lèi)似，上面清清楚楚地寫(xiě)著(zhù)各環(huán)節負責人名字，做得好不好都是一個(gè)證明，這樣沒(méi)人會(huì )想鉆空子。”項目常務(wù)副總工夏熙談到，這個(gè)系統很大的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就在于它切切實(shí)實(shí)地作用于每個(gè)環(huán)節、每一個(gè)人，用信息化和科技化的手段對產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)行了嚴格地監控。
除了是追根溯源的“好幫手”，它同時(shí)是預制“產(chǎn)房”的智能地圖。S3標箱梁制造任務(wù)眾多，標準化生產(chǎn)下，每榀箱梁“長(cháng)相”都無(wú)大異，要準確辨認和尋找是非常困難的。但只要有一臺安裝BIM平臺的手機在手，一切都變得容易起來(lái)。夏熙說(shuō)，儲梁區如同“新生兒區”，給每榀梁都關(guān)聯(lián)上了“身份名牌”，在存放前系統會(huì )自動(dòng)按照構件所處的工序和屬性推薦最合適的存放區，存放后每次需要尋找時(shí)會(huì )自動(dòng)進(jìn)行定位。
品質(zhì)追求 一分一毫顯匠心
“左幅高了三毫米”，對講機里測量隊長(cháng)盧衛東的調控指令剛下達，另一側就傳來(lái)“收到，現在左幅準備下降三毫米。”
這是2018年11月20日南沙大橋S3標正在進(jìn)行最后一塊節段箱梁的拼裝的場(chǎng)景。一上午現場(chǎng)的對講機呼聲幾乎就沒(méi)停過(guò)，前場(chǎng)的工友們都繃緊了神經(jīng)，為即將到來(lái)的節點(diǎn)奮戰到底。這一天，大橋全線(xiàn)節段箱梁成功合龍，至此全橋貫通。當代中國奇跡之旅欄目組在走進(jìn)南沙大橋時(shí)，曾用硬幣厚度衡量了兩塊梁之間的高差，同行的記者們感慨：“這需要經(jīng)過(guò)多么精密的調整才能達到這樣的精度，毫米精度將大橋鑄造成了精品工程。”
南沙大橋S3標項目負責人王曉夫說(shuō):“二航局承建的南沙大橋致力于打造成精品工程，我們一定要將‘橋品牌’形象印在珠江口岸上。”
從南沙大橋S3標項目成立之初，建設團隊就開(kāi)始緊張投入到工作中，從方案編制、路基開(kāi)挖、主塔超長(cháng)大直徑樁基施工、塔柱監控、錨碇大體積混凝土澆筑的每道工序都進(jìn)行嚴密檢查，攻克了一個(gè)個(gè)重大難題，取得許多驕人成績(jì)。在發(fā)明創(chuàng )新方面取得了專(zhuān)利2項，國家級QC成果3項，省部級QC成果6項；創(chuàng )造了東錨碇施工18.6萬(wàn)噸單次混凝土澆筑方量的國內紀錄；錨碇錨固系統中大規模采用成品索、節段梁應用環(huán)氧體外索，為廣東首次；海鷗互通主線(xiàn)橋中完成1300噸架橋機縱移過(guò)現澆梁等，為國內首次；完成珠三角軟土地區最大規模高墩現澆箱梁施工；連續四年獲得全線(xiàn)綜合評比第一名；相繼獲得廣東省水運工程“平安工地”示范項目、“重慶市工人先鋒號”等多項榮譽(yù)。
通車(chē)當天，一輛輛汽車(chē)通過(guò)南沙大橋順暢地往返于珠江兩岸。從高空俯瞰，大橋恍若一條涌動(dòng)著(zhù)生命活力的大動(dòng)脈。在佛山工作的陳先生因為業(yè)務(wù)經(jīng)常要過(guò)江到東莞，大橋開(kāi)通首日，他選擇從這里通行。“順暢、舒適、高效，時(shí)間節省了半個(gè)多小時(shí)。”帶著(zhù)全新感受的他正在和成千上萬(wàn)的人們，通過(guò)大橋奔向更加美好的生活。
（張政 巫興發(fā)）
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