碧波蕩漾，鷗鷺齊鳴。廈門本島東岸，一座蜿蜒如龍的大橋，以氣貫長(zhǎng)虹之勢(shì)，飛架湖里區(qū)和翔安區(qū)兩端。2023年1月17日，公司參建的廈門翔安大橋（又稱“第二東通道”）建成通車。至此，經(jīng)濟(jì)特區(qū)、鷺島廈門“五橋兩隧”交通新格局正式形成，它們就像一條條承載著民生洪流的交通動(dòng)脈，推動(dòng)著特區(qū)砥礪前行的步伐。
作為廈門進(jìn)出本島第七條跨海通道，翔安大橋全長(zhǎng)12.371公里，主線采用高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，其中本島主線為雙向6車道隧道，跨海段為雙向8車道連續(xù)梁橋。該工程是交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)福建先行示范重點(diǎn)項(xiàng)目，福建省“六縱十橫”規(guī)劃高速路網(wǎng)中的“一縱”和廈門市“兩環(huán)八射”快速路網(wǎng)的重要組成部分。項(xiàng)目建設(shè)過程中，中交二航局項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)克服水淺泥深、風(fēng)舞浪涌、裝配化程度高、大型鋼箱梁吊裝難度大、環(huán)保要求高等系列難題，以智慧匠心創(chuàng)新工藝工法，再次擦亮二航“橋品牌”。
讓大橋在東海扎穩(wěn)根基
水淺泥深的淺灘區(qū)，施工船舶無法駛?cè)耄钤O(shè)施工棧橋成了“萬里長(zhǎng)征”第一步。
“翔安大橋北側(cè)施工海域?yàn)閺B門高崎機(jī)場(chǎng)飛機(jī)起降線，限高158米，大型設(shè)備禁止駛?cè)耄荒蟼?cè)施工海域又是中華白海豚保護(hù)區(qū)，環(huán)保要求高；此外還有橋址水域的兩處常用航道在施工期需保持通航，大橋施工困難重重。”項(xiàng)目部生產(chǎn)副經(jīng)理陳龍介紹說。
經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)研究，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)決定一改傳統(tǒng)樁基施工直接在水上搭設(shè)臨時(shí)棧橋，再施打鋼管樁、現(xiàn)場(chǎng)焊接構(gòu)成樁基鉆孔平臺(tái)的流程，采用在場(chǎng)內(nèi)將平臺(tái)整體加工后，通過船舶運(yùn)輸至橋位處，并用小型浮吊整體吊裝，最終形成橋梁樁基裝配式鉆孔平臺(tái)的方案。“單個(gè)平臺(tái)重約120噸，材料投入量遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)平臺(tái)，并且省去了平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)拼裝和樁基施打等環(huán)節(jié)，施工更加高效、環(huán)保。此外，一體化的結(jié)構(gòu)形式也保障了平臺(tái)拆除的可行性與便捷性。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人柴海峰解釋說。
碧水清波，白鷺輕掠。要想讓“巨龍”在海中站穩(wěn)腳跟，建設(shè)者需要將每個(gè)橋墩之下的6根永久性鋼管樁打入海底巖層。施工海域風(fēng)浪大、潮差高、巖層強(qiáng)度高，施工談何容易？
從辦公室畫圖演算到記錄試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臄?shù)據(jù)、再到現(xiàn)場(chǎng)試打，建設(shè)者們“三點(diǎn)一線”的工作成為日常。終于，項(xiàng)目部找到了利用潮差解決淺灘區(qū)打樁難題的辦法：在高潮位時(shí)正常施工，低潮位時(shí)將鋼管樁導(dǎo)向架下臥，使沉樁作業(yè)面下移，讓鋼管樁坐上“移動(dòng)電梯”實(shí)現(xiàn)試打，穩(wěn)扎海底；而在海中施工區(qū)，作業(yè)由棧橋轉(zhuǎn)移至施工船上，建設(shè)者將沉樁限位架設(shè)計(jì)為三層，作業(yè)時(shí)通過收回上層導(dǎo)向架，先讓打樁錘組件穿過上層導(dǎo)向架，達(dá)到中層抱樁臂的位置，然后中層抱樁臂推出來，為扣緊鋼管樁做好準(zhǔn)備。這樣一來，不管高低潮，鋼管樁在自沉及錘擊全過程都能始終在兩層抱樁臂的限位下操作，施工精度得到了保證。打樁過程中，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還進(jìn)行了系統(tǒng)的科研攻關(guān)，形成了新的工法，為未來類似工程提供了參考。
隨著一根根鋼管樁順利施沉，墩臺(tái)的施工緊隨其后。根據(jù)施工步驟，作為預(yù)制墩臺(tái)，在安裝時(shí)就要將預(yù)留孔套入鋼管樁內(nèi)，同時(shí)焊接剪力鍵，使墩臺(tái)穩(wěn)固地屹立于東海之上。在此過程中，使預(yù)制承臺(tái)在水下與鋼管樁緊密連接，是確保施工順利進(jìn)行的關(guān)鍵。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在港珠澳大橋“充氣膠囊+砂漿”止水方式的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化升級(jí)，最終通過試驗(yàn)，決定將止水裝置設(shè)計(jì)成環(huán)形鋼盤，確保受力均勻，再借鑒沉管隧道使用的橡膠止水帶，達(dá)到更好的止水效果。同充氣膠囊方式相比，“橡膠+鋼托盤柔性止水裝置”安裝將更加簡(jiǎn)單，且無需潛水員和專用安裝設(shè)備。
為確保密封效果，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)請(qǐng)來曾為中國(guó)空間站設(shè)計(jì)密封器材的相關(guān)專家一同參與研發(fā)遇水膨脹橡膠，并不斷調(diào)節(jié)橡膠圈尺寸和材料配比，使橡膠圈膨脹系數(shù)完美契合止水要求。“小膠圈”成功止住“萬噸水”，“橡膠+鋼托盤”柔性止水技術(shù)應(yīng)用成功。“全橋138個(gè)后澆孔，所有止水施工均一次成功，未發(fā)生漏水、止水砂漿泄露等問題。”柴海峰自豪地說。
“吊裝神器”迎戰(zhàn)超大構(gòu)件
2022年9月12日，隨著最后一榀鋼箱梁吊裝到位，翔安大橋主橋成功合龍，為實(shí)現(xiàn)通車目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
翔安大橋是福建省首座全橋預(yù)制裝配化跨海大橋。跨海橋梁墩臺(tái)和鋼箱梁預(yù)制裝配化率達(dá)100%。大橋采用的“拼積木”式預(yù)制安裝工藝，是繼港珠澳大橋之后，國(guó)內(nèi)第二次在跨海大橋中運(yùn)用。通俗來說，就是將預(yù)制廠內(nèi)建造好的橋梁構(gòu)件運(yùn)到海上，如“拼積木”一樣吊裝搭建。全橋共36榀鋼箱梁，二航局承建了其中的24榀。
翔安大橋?yàn)閱畏兏咦兘孛孢B續(xù)梁橋，其中鋼箱梁包含6種寬度節(jié)段，最大寬度52.6米、最大重量3133噸，鋼箱梁吊點(diǎn)橫向?qū)挾葟?3.2米到32.5米不等。吊點(diǎn)橫向?qū)挾炔黄ヅ滗撓淞旱臋M向?qū)挾仍斐射撓淞簷M向失穩(wěn)，加之大橋所在海域暴雨、大風(fēng)、浪涌時(shí)常“造訪”，海水漲落差常在3到4米之間，風(fēng)浪下的吊具和鋼箱梁晃動(dòng)，對(duì)吊裝平衡性、安全性、精準(zhǔn)度提出很大挑戰(zhàn)。
“鋼箱梁吊具的橫梁隨鋼箱梁寬度進(jìn)行尺寸調(diào)整，這種靈活可變的裝置被大家稱為海上‘變形金剛’。” 項(xiàng)目鋼箱梁吊裝施工負(fù)責(zé)人羅紅介紹說，“鋼箱梁通過銷軸與吊耳剛性固定，牽一發(fā)而動(dòng)全身。”怎么保證每個(gè)吊點(diǎn)受力均勻，成為當(dāng)務(wù)之急。
“硬碰硬不行，何不以柔克剛？”項(xiàng)目吊具設(shè)計(jì)技術(shù)負(fù)責(zé)人文定旭的一句話打開新思路，“就像手一樣，依靠關(guān)節(jié)的柔性進(jìn)行方向和強(qiáng)度調(diào)節(jié)，各個(gè)手指一起出力才能抓得又牢又準(zhǔn)。”經(jīng)過數(shù)輪試驗(yàn)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將傳統(tǒng)剛性連接轉(zhuǎn)化為滑輪組柔性連接工藝，把每個(gè)吊點(diǎn)上的力分散到8個(gè)滑輪一組的吊耳上。就像給提升鋼箱梁的“抓手”增加了8根機(jī)械“手指”，通過力學(xué)傳導(dǎo)性，將力平均分?jǐn)偟?2個(gè)吊點(diǎn)，箱梁吊裝的受力問題迎刃而解。
為了在不同工況下都能達(dá)到“穩(wěn)”“準(zhǔn)”目的，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從吊具結(jié)構(gòu)、材料性能、全橋鋼箱梁兼容性等方面優(yōu)化升級(jí)。大家在箱梁兩端分別安置4根形似“牛腿”的定位連接裝置，在吊裝入位后該裝置緊扣兩側(cè)橋體穩(wěn)住箱梁。不僅如此，項(xiàng)目還引入智能調(diào)位控制系統(tǒng)進(jìn)行“頭部”精準(zhǔn)指揮，55只傳感器“眼睛”，配合32個(gè)豎向、水平液壓千斤頂組成的動(dòng)力“機(jī)械臂”，達(dá)成完美位移。提檔升級(jí)后，重達(dá)560噸、國(guó)內(nèi)同類型橋梁中采用的最大吊具正式上崗，只需一鍵啟動(dòng)“眼、手、腦”調(diào)位模式，就能確保鋼箱梁智能“落座”。
2023年1月17日，翔安大橋主線通車。大橋通車滿一個(gè)月時(shí)，進(jìn)出島車流量已達(dá)到93萬余輛次，日均車流量達(dá)到3萬余輛次。同一時(shí)間段內(nèi)，廈門另一條進(jìn)出島通道翔安隧道的車流量環(huán)比下降超7%，市民通勤時(shí)間明顯縮短。
翔安大橋，如長(zhǎng)虹臥波，為這座高顏值城市打造了又一條美麗風(fēng)景線。它的建成，將輻射帶動(dòng)和服務(wù)島外翔安、海滄地區(qū)發(fā)展，縮小島內(nèi)外差距，有力促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化，進(jìn)一步完善海西經(jīng)濟(jì)區(qū)路網(wǎng)和廈門市城市路網(wǎng)，對(duì)構(gòu)建我國(guó)東南沿海和海峽兩岸綜合運(yùn)輸樞紐，促進(jìn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有積極推動(dòng)作用。