文/本刊記者 陳楠枰

橫跨珠江的虎門二橋同步建成了兩座超千米世界級特大懸索橋，僅索塔就高達(dá)90 米。把大橋修得牢靠點，甚至漂亮點，是每個虎門二橋建設(shè)者穩(wěn)抓細(xì)枝末節(jié)，不計得失，與實體結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場施工較勁的始終信念。

大沙水道橋鋼箱梁吊裝

跨越珠江的入?？?，伶仃洋面上碧波滾滾，水天一色，建設(shè)中的虎門二橋若一條蛟龍，蜿蜒盤旋于蔚藍(lán)江面。廣東經(jīng)濟(jì)總量的發(fā)展催生出整合地方資源、消除水域阻隔的交通需求，大灣區(qū)城市群的“血脈”亟待更加通暢，這里的每一項工作都以小時為單位計算，來自全國各地的工程師們用智慧和汗水澆筑著這座矚目的大橋，想盡一切辦法，用高標(biāo)準(zhǔn)、精細(xì)化的要求自我鞭策，只為了確?；㈤T二橋的盡早通車。

最大規(guī)模的“積木”拼裝最強(qiáng)拉力的主纜研制

無論是千米級的跨越，還是毫米級的精進(jìn)，“破”與“立”之間是橋梁創(chuàng)新發(fā)展的跨越，同時，也是國家科技水平和施工能力的提升，是中國制造的質(zhì)與量的精進(jìn)。

當(dāng)最后一片面積約與8塊羽毛球比賽場地相當(dāng)，重量幾乎與一架波音747 飛機(jī)比肩的節(jié)段箱梁被順利吊裝至60 米高空，距離其他已吊裝梁段10 厘米左右空隙處，安裝永久吊索并與已吊梁段臨時連接，再將已預(yù)偏的主塔端部梁段T2 退回復(fù)位后，虎門二橋坭洲水道橋終于正式完成了合龍。

在虎門二橋項目副總經(jīng)理李彥兵看來，以上“短線匹配法”裝配化施工的整個過程就像“在工廠拼積木”，虎門二橋副總工程師鮮榮亦形象地將此稱之為“拼樂高”。嚴(yán)謹(jǐn)些來說，這項工程需要工人們將整孔節(jié)段箱梁設(shè)計成若干個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，在預(yù)制工廠的預(yù)制臺座上，利用循環(huán)使用的模板系統(tǒng)逐榀匹配、流水預(yù)制，再利用船舶或車輛等運(yùn)輸工具將節(jié)段箱梁運(yùn)至安裝橋位，由架橋機(jī)、橋面吊機(jī)進(jìn)行箱梁拼裝，最終將節(jié)段箱梁現(xiàn)場連接成橋。

虎門二橋的建設(shè)者們在早期大橋設(shè)計論證階段就已經(jīng)意識到，利用傳統(tǒng)現(xiàn)澆工藝進(jìn)行節(jié)段箱梁施工，不僅難以克服功效低、安全風(fēng)險高的難題，混凝土質(zhì)量無法保證之余，還可能對珠江航道通行造成極大影響。

多股成品索預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)

“相比較而言，在裝配化工藝中采用‘短線匹配法’進(jìn)行節(jié)段箱梁上下部構(gòu)造同時施工，變高空和水上施工為陸地工廠化、精細(xì)化施工，輔以先進(jìn)的高精度測量技術(shù)、BIM 和云計算技術(shù)，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)管理，節(jié)段箱梁高空拼接縫誤差將可控制在3 毫米以內(nèi)，制造誤差2 毫米以內(nèi)?！被㈤T二橋項目總經(jīng)理崖崗告訴記者。

據(jù)介紹，為適應(yīng)虎門二橋雙向八車道的運(yùn)營需求，共計3533 榀單箱雙室寬幅節(jié)段梁里，光是節(jié)段箱梁寬幅節(jié)段梁就分為50 多種梁型，包含了39 米至62.5 米共八種跨徑，其中最大的梁段重量幾乎相當(dāng)于120 輛小轎車，“5 條生產(chǎn)線平均每天生產(chǎn)7榀梁，所有的生產(chǎn)都要標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化，才能保證3 年內(nèi)完成所有工作，從加工制造到拼裝成型都不容易?！?/p>

期間，建設(shè)者們積極克服了梁高梁長變化多、腹板斜度大、梁型變化多、模版變化快且更換頻繁等困難，采用五臺大型架橋機(jī)同步交叉施工作業(yè)，最終順利完成了安裝任務(wù)。

作為懸索橋生命線的主纜鋼絲強(qiáng)度選擇，是困擾虎門二橋建設(shè)者的又一個難題。懸索橋跨度的不斷增大，決定了大橋主纜鋼絲用量和施工難度的增加。根據(jù)測算，主纜鋼絲強(qiáng)度每提高10%，纜索截面積則有望下降10%以上?！?014 年，我們將眼光盯在了抗扭轉(zhuǎn)能力和抗拉強(qiáng)度更好的1960 兆帕鋼絲制造與應(yīng)用上?！滨r榮說。

然而，彼時國產(chǎn)鋼絲的強(qiáng)度最高僅能達(dá)到1770兆帕，且技術(shù)發(fā)展停滯近十年時間。從1770 兆帕到1960 兆帕，需要跨越的卻遠(yuǎn)不止兩個數(shù)字間的190 兆帕，而是包含盤條開發(fā)、鋼絲研究、索股技術(shù)等多方面障礙的技術(shù)鴻溝。國內(nèi)無先例可循的狀況下，虎門二橋和國內(nèi)數(shù)個廠家一起，多方調(diào)研，無數(shù)次的嘗試與實驗，眾多方案抽絲剝繭，技術(shù)的壁壘被一步步攻克。直到研發(fā)的鋼絲強(qiáng)度從1770 兆帕跳過1860 兆帕，一躍上升至1960 兆帕，打破日本等國對1960 兆帕鋼絲生產(chǎn)技術(shù)的壟斷，達(dá)到目前世界范圍內(nèi)最高強(qiáng)度，并使得坭洲水道橋的鋼絲用量驟減10%。

“據(jù)測算，坭洲水道橋采用1960 兆帕鍍鋅鋼絲主纜索股后，504 根索股通過緊纜機(jī)緊成兩條主纜，總重約30120 噸，相比1770 兆帕鍍鋅鋼絲主纜，減重近3800 噸，同時相應(yīng)的錨固構(gòu)造也有所降低，極大的減小了材料用量?！滨r榮告訴記者。

“二十年前虎門大橋的鋼絲繩偏重偏硬，穿索過程很辛苦；虎門二橋采用的鋼絲細(xì)軟輕巧，而且還是工廠里定制出來的，我們工人操作輕松多了。”當(dāng)虎門二橋坭洲水道橋東錨碇的第一根基準(zhǔn)索被徐徐引入東錨回轉(zhuǎn)輪，索股順利“穿針”引入拽拉器，一旁操作作業(yè)的老工人也禁不住豎起了大拇指。

“碧水藍(lán)天”鍛造生態(tài)橋梁 于細(xì)節(jié)處見真章

11 月7 日，廣東的冬季遲遲沒有到來，平均氣溫20 攝氏度左右的江面上，陽光漫步過水面，吹起絲絲漣漪，不遠(yuǎn)處的海鷗島青翠靜謐，海山蔥蘢氣佳哉。和煦暖陽下，已完成貓道拆除的虎門二橋兩座主橋“掐準(zhǔn)”明媚的好時光，開始了鋼橋面的鋪裝作業(yè)。

鮮榮告訴記者，正在進(jìn)行中的虎門二橋鋼橋面光鋪裝面積就達(dá)13 萬平方米，是世界上單體熱拌環(huán)氧瀝青鋪裝面積最大的工程。實際上，雙層熱拌環(huán)氧瀝青鋪裝工藝及技術(shù)要求嚴(yán)苛，不僅造價高昂，對施工環(huán)境及氣候要求亦非常高，包括“四大結(jié)構(gòu)層、六道工序”， 整個施工過程必須嚴(yán)絲合縫，不容有失，僅以單層累積作業(yè)面積高達(dá)78 萬平方米計算，近乎于110 個足球場的大小，一旦重來，損失不容小覷。

“施工面積大、質(zhì)量要求高、高溫穩(wěn)定性不可控等多個難點，都是虎門二橋在建設(shè)中會遇到的難題。但其中，鋼箱梁橋面瀝青混凝土鋪裝的高溫穩(wěn)定性更是橋梁施工的一道世界級難題?！睋?jù)崖崗介紹，熱拌環(huán)氧瀝青鋪裝體系模量高、鋼度大、柔韌性好，滿足了鋼橋面鋪裝系統(tǒng)的嚴(yán)苛要求，能夠有效保證橋面鋪裝使用性能和耐久性，提高行駛的安全性和舒適性。

工程之中無小事?；㈤T二橋項目位于珠三角核心區(qū)，經(jīng)濟(jì)、社會相對發(fā)達(dá)，區(qū)域和諧發(fā)展要求高，“芭蕉河汊魚蝦，小橋流水人家”，跨越生態(tài)旅游海鷗島，生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求同樣很高。作為現(xiàn)場管理者，鮮榮除了要確保安全、質(zhì)量、進(jìn)度，更要管控現(xiàn)場的文明形象、注重參建者的人文關(guān)懷、保護(hù)作業(yè)區(qū)的生態(tài)環(huán)境，鍛造生態(tài)橋梁，還需從細(xì)節(jié)處見真章。

虎門二橋最高的主塔260 米，是國內(nèi)最高懸索橋橋塔。最大錨碇地連墻基礎(chǔ)外徑達(dá)90 米，規(guī)模世界第一。規(guī)模龐大，且離珠江大堤較近，主塔的樁基礎(chǔ)和錨碇地連墻基礎(chǔ)施工給建設(shè)者帶來了極大的考驗。

鮮榮記得，兩座主橋的四個巨型錨碇基坑開挖時，“單個面積達(dá)到15 個籃球場大，深度達(dá)到30 米，四周都是魚塘、河涌，在將基坑內(nèi)巨量的淤泥開挖并置換為混凝土的過程中，保證水體零污染并不容易。”為了避免鉆渣和泥漿污染江海和魚塘，建設(shè)者們進(jìn)行了積極的努力、多番的研究，選擇了在水上樁基和地連墻鉆孔泥漿均配備專用處理器實現(xiàn)循環(huán)利用，鉆渣收集外運(yùn)集中處理，場地排水溝嚴(yán)密而通暢，甚至在江歐瀝的養(yǎng)殖水域中還設(shè)置了防污圍幔。最終，在單作業(yè)面下成功將虎門二橋成品索更換時間由6、7 年縮短至1 年，更通過精細(xì)施工組織、規(guī)范現(xiàn)場作業(yè)、專業(yè)銑槽泥漿循環(huán)、順暢便道排水、安全開挖物處治等綜合措施，最終實現(xiàn)了魚苗的無死亡現(xiàn)象，成功將錨碇與環(huán)境融為一體。

此外，將每束總長2170 米，重達(dá)47 噸的纜索，從大橋的這一頭，“護(hù)送”到另一頭亦絕非易事。在保持纜索溫度穩(wěn)定的情況下進(jìn)行線性定位，這道工序往往要在夜間至凌晨進(jìn)行，夜里10 點后的環(huán)境氣候?qū)|索的影響趨于穩(wěn)定，現(xiàn)場風(fēng)速不超過5級風(fēng)，才能確保準(zhǔn)確的線性定位，并最終保證橋梁后期使用過程中的安全性。

“虎門二橋處于珠江大沙水道，前往香港的高速客船和出海貨船頻繁穿梭。如果采用傳統(tǒng)的船舶拽拉先導(dǎo)索過江的方式，需要對大沙水道封航4 至5 個小時，往返廣州蓮花山港至香港的高速客船和出海的貨船都需要停運(yùn)，對本已繁忙的航運(yùn)帶來不便。”虎門二橋最終采用了無人機(jī)牽引先導(dǎo)索過江的辦法，既安全高效、成本低廉，更操控簡便，落點精準(zhǔn)且無需封航。

路面鋪裝盛況

合龍貫通后全景

直徑3 毫米的先導(dǎo)索飛躍過1200 米寬的珠江水道后，經(jīng)過4 次置換牽引，22 毫米直徑的鋼繩被固定至虎門二橋東西兩岸索塔。隨后，大橋所需的每束纜索則都需從岸邊啟程，靠動力牽引，沿著“貓道”上的滑輪緩緩向前滑行，此時工人需要尾隨纜索一同前進(jìn)，每束纜索中被染紅的定位鋼絲將幫助工人們觀察纜索是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)，一旦發(fā)現(xiàn)有扭轉(zhuǎn)的情況，就要即刻停止，重新定位后再滑行。

“‘貓道’其實并不平坦，從地面走到主塔191米的高度，往往一直在上坡和下坡中交替前行，最陡的地方超過了45 度，一趟下來起碼花費十幾分鐘的時間，一天至少三到四個來回?！必?fù)責(zé)跟蹤纜索的李先生表示，直到一束束纜索順利滑行抵達(dá)對岸，工人們還要通過設(shè)備將其整形入鞍，至此工作才能算圓滿結(jié)束了。

實踐現(xiàn)代工程管理精細(xì)化運(yùn)營穩(wěn)步提升大橋質(zhì)量

在現(xiàn)代工程管理實踐中，虎門二橋繼承發(fā)揚(yáng)了全壽命周期理念、優(yōu)化管理流程、推行先進(jìn)工藝、推動技術(shù)創(chuàng)新，以理念創(chuàng)新實現(xiàn)科學(xué)高效，管理創(chuàng)新提升工作效能，工藝創(chuàng)新彰顯精細(xì)管理，技術(shù)創(chuàng)新提高工程水準(zhǔn)，以引領(lǐng)中國橋梁建設(shè)管理水平為己任，創(chuàng)新建設(shè)理念、超前精心籌劃、持續(xù)提升管理、堅持匠心建造，在追求高質(zhì)量發(fā)展的道路上堅實邁進(jìn)。

“上部結(jié)構(gòu)施工是懸索橋風(fēng)險最高、難度最大、轉(zhuǎn)換最快、管控最嚴(yán)的分部工程，控制項目通車時間，決定大橋服役性能，標(biāo)志建管綜合水準(zhǔn)。”據(jù)廣東省公路建設(shè)有限公司總經(jīng)理王康臣介紹，虎門二橋早在建設(shè)前，已通過超前統(tǒng)籌規(guī)劃，構(gòu)建了以業(yè)主為核心、一橋各方協(xié)同的工作機(jī)制。同時，歸納總結(jié)國內(nèi)外經(jīng)驗教訓(xùn)，結(jié)合虎門二橋項目實際，聯(lián)合編制了《虎門二橋項目懸索橋上部結(jié)構(gòu)施工主動管控辦法》，實行程序化、表格化、清單化、兜底式主動管控。最終保證了兩座主橋在進(jìn)度、質(zhì)量、安全方面的有效受控。

在工程線位、車道數(shù)、橋型橋跨等關(guān)鍵決策上，虎門二橋不僅考慮工程建設(shè)自身全壽命周期成本，還注重社會、經(jīng)濟(jì)、自然的可持續(xù)發(fā)展，追求各方需求的最大公約數(shù)。并在大橋施工建設(shè)過程中適時動態(tài)調(diào)整管理重心、積極探索管理模式，將“智能制造、綠色公路”等理念納入項目管理。

安全生產(chǎn)是發(fā)展之基、民生之本，責(zé)任重于泰山。建設(shè)者在學(xué)習(xí)吸取現(xiàn)代橋梁工程建設(shè)管理經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程項目特點，在建設(shè)過程中不斷探索，采用了施工方案管理“四步法”，確保方案制定科學(xué)合理、先進(jìn)可靠、經(jīng)濟(jì)適用，且能將方案內(nèi)容落到實處用于指導(dǎo)施工，從而杜絕無方案施工、不按方案施工或施工方案無指導(dǎo)意義等程序問題而導(dǎo)致工程安全質(zhì)量事故頻發(fā)。

2017 年，虎門二橋在特大型橋梁工程BIM+應(yīng)用模式、標(biāo)準(zhǔn)、平臺等方面形成了基于BIM 的項目管理體系，其建設(shè)期成果獲得該年度中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)一等獎。

設(shè)計方面，通過三維精細(xì)化設(shè)計、碰撞檢查及3D 展示，發(fā)現(xiàn)問題100 余項；針對不同設(shè)計階段的模型，自動分析工程量，提高清單的準(zhǔn)確性。施工方面，通過4D施工模擬提前發(fā)現(xiàn)永久構(gòu)件、臨時構(gòu)件、機(jī)械設(shè)備之間的組織沖突，規(guī)避安全風(fēng)險，提升溝通效率，增強(qiáng)設(shè)計交底、施工交底的效果。管理方面，將各個獨立的信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合到BIM 平臺上，提高數(shù)據(jù)使用效率。

秉承“打造建養(yǎng)一體化全壽命周期管理平臺”理念，虎門二橋?qū)⒔ㄔO(shè)實施階段的BIM 模型及與模型掛接的大數(shù)據(jù)信息，按橋梁結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)需求歸納劃分，傳遞給BIM+運(yùn)維平臺?！绊槙尺^渡構(gòu)件建設(shè)期大數(shù)據(jù)，簡化運(yùn)營管理信息交互入口，構(gòu)件質(zhì)量可溯源、病害可定位、問題可跟蹤的數(shù)字化、智慧化管養(yǎng)平臺之余，BIM+運(yùn)維平臺的開發(fā)還有助于形成基于建養(yǎng)大數(shù)據(jù)的橋梁狀態(tài)動態(tài)評價體系，并結(jié)合健康監(jiān)測預(yù)警信息，打造信息化、智能化的應(yīng)急安全管理系統(tǒng)?！蓖蹩党急硎?。

除此之外，BIM+智能架索平臺APP 還為今后無人或少人值守的全自動智能化索股牽引打下了良好基礎(chǔ)，不僅實現(xiàn)牽引系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)控、索股架設(shè)速度分段管控、索股架設(shè)進(jìn)度及過程同步檢查等功能，還使得索股架設(shè)可視、可控、可分析。