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超级工程里的“广东铁军”

中华英才 作者:路宣 范丽庆  图:陈许 刘庆君 2017-10-10 10:58

核心提示: 本刊专访港珠澳大桥的建设者——广东长大

广东省长大公路工程有限公司(简称“广东长大”)作为一家专业的路桥施工队伍,今年正好走过65年的光辉历程,曾荣获中国交通建设“十大桥梁英雄团队”称号,建造了包括广东虎门大桥、杭州湾跨海大桥和港珠澳大桥等具有广泛影响的重点工程,在特大型桥梁、复杂地形高速公路和特长隧道施工领域享有盛誉,并获多项国家科技进步奖、国家优质工程金(银)奖、中国建筑工程鲁班奖、中国土木工程詹天佑大奖和西班牙国际建筑大奖。

广东长大在参与世界上最长、施工技术难度最大,并被称为现代世界七大奇迹之一的世纪工程港珠澳大桥施工中,承建了桥梁工程CB04合同段和桥面铺装工程CB07合同段。目前正在承建的又一里程碑桥梁广东虎门二桥(泥洲水道桥),为世界第一跨度钢箱梁悬索桥。他们用创新和责任书写了世纪工程的长大传奇。

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广东长大承建的港珠澳大桥

2017年7月27日,伴随着压路机完成最后一道碾压工序,港珠澳大桥桥梁工程主线桥面铺装施工全部完成,伶仃洋上的水墨长卷画绘出完美篇章。广东省长大公路工程有限公司在港珠澳大桥承接的两个合同段工程项目宣布全部完成。

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港珠澳大桥CB04标钢塔吊装施工作业

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港珠澳大桥主桥合龙,作业团队欢呼合影

一年多前,通航孔桥合龙那天,也是一个值得载入史册的场景:现场的指挥员、工程师和工人们都站到了已经完工的桥面上,呼喊着同一个声音:“中国桥梁,雄起!”回忆起当时这一幕,广东长大港珠澳桥梁工程CB04标段项目经理余立志激动地说:“这件事不是一个单位能做成的,仅仅投入施工建设的就有内地和香港几十家企业。港珠澳大桥是国家实力的综合体现,是粤港澳大湾区深化合作的辉煌成果。能够参与这一项伟大工程,我们每一个建设者都为中国桥梁的雄起而感到特别自豪!”

港珠澳大桥是迄今为止世界上总体跨度最长、钢结构桥体最长、海底隧道最长的跨海大桥。自开建以来,一直受到全世界的关注。据不完全统计,有90多个国家的桥梁专家前来参观研究。2016年杭州举行G20峰会时,播放的宣传片第一个介绍的就是港珠澳大桥。广东长大从中标到通航孔桥合龙,再到桥面铺装全线完成,超级工程里留下的“广东铁军”身影熠熠生辉。

创新实践 完成业界多项“第一次”

“反对声和质疑声一开始就有。毕竟这个方案的实践,国际上也没有成功案例。”广东长大港珠澳大桥CB04标项目部副总工程师荣国城介绍了这样一个典型的事例。

港珠澳大桥的设计施工秉承“大型化、装配化、工厂化、标准化”的建设理念。桥梁各组成部件分别预制,然后采用搭积木的方式,将各部分快速连成整体形成桥梁。

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港珠澳大桥钢桥面铺装施工现场

在“装配化”过程中最具创新的设计部分,就是采用充气胶囊构建柔性止水帷幕,为预制墩台的安装提供无水作业环境。对于跨海桥梁工程所面临的严酷海况来讲,这是一项大胆的设计构想,并无“前车之鉴”可以参照,为此,投资方以国家科技支撑计划项目为依托开展了专项试验研究,并结合某施工企业的现场验证,结果并未达到预期的理想效果,结论是方案基本可行,但仍需优化改进。

在这样的背景下,广东长大的项目工程师及技术团队经过深入地分析研究与论证,探寻了更优的解决方案。最终决定尊重设计者的设计意图,采用全球原创的分离式胶囊构建柔性止水帷幕实现预制墩台的安装。荣国城回忆,那是一段压力与质疑同存的日子:“我们隔壁两个采用传统高资源消耗方案的标段已经开始动工,而我们前期的筹备论证工作还没有结束。为找到当时作为柔性止水重要组成部件的充气胶囊,我们找遍了国内各大知名生产厂商展开大量试验,但都没有成功。后来,在一次研讨会上,港珠澳大桥CB04标项目总工陈儒发在湖南某新材料科技企业会议报告中发现新亮点,与湖南团队一起研发才攻克了这项技术难题。”

方案论证可行后,目光随之聚焦到前沿阵地。可是,问题却接踵而来,外海作业的442条嵌岩桩时刻面临塌孔、卷边变形,第一个预制墩台安装就花费了2个多月;起吊成功,拆装卡住,最终不惜忍痛剪断了价值20多万元一根的吊绳……项目主桥工区负责人陈永青说:“大家都是第一次,只能碰到问题,解决问题。442根钢管桩接近10%发生变形。但我们还是圆满地完成了全部钢管复合桩,而且I类桩的比例超过85%。我们还需要将相当于35层楼高、总起重量超过3000吨的异形重型钢索塔一次性吊装到位,并且是用两艘参数完全不同的起重船实现同步作业,共完成16次这样的吊装,确实是有难度。”陈永青说着指了指对面坐着的杨磊:“他是我们测控室主管,负责室外测量,当时都被晒成了‘阴阳脸’了。”30岁的杨磊接过话头儿说:“我是做测量嘛,视线不能动,结果几个小时暴晒下来,脸就一边黑一边白了,当晚就开始脱皮了。不过,这不算什么,听说还有冬天被海风吹得脸都僵化一半,不能动的同事。”

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港珠澳大桥钢桥面铺装施工现场

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港珠澳大桥CB04标大跨度斜拉桥整体式重型异形钢索塔安装施工现场

破解外海作业的这些难题对船舶和机械设备有极高的要求。CB04标项目副经理李斌管理着项目六十多条各类型船舶。怎样把这些船舶管理好、发挥好,在这些问题上,李斌发挥着他善于解决问题的角色。比如,港珠澳项目在进行钢管桩施工中,打桩精度要求控制在垂直度250/1,平面误差不得超过5公分,这对风急浪大的伶仃洋而言无疑提出了很高的要求。为了解决这一问题,李斌在项目部组织技术和测量等人员成立钢管桩施工攻坚小组,通过对第一根钢管桩施工进行全过程数据收集,对原施工方案进行了优化,引入最新的GPS打桩系统,并形成了专门的作业指导书,项目的钢管桩施工精度控制良好。

“港珠澳大桥是我们参与建设的又一里程碑工程,我们没有理由不全力以赴,攻坚克难。”CB04标首任项目经理、长大公司副总工程师李志生带领项目团队在克服了前期施工重重困难后说,“参与港珠澳大桥的建设,我们不在乎名利,我们在乎的只有作为路桥建设者的梦想和追求,这个梦想和追求就是挑战更高更难的世纪工程”。

港珠澳大桥CB07标合同段是广东长大承建大桥钢桥面铺装施工的工程项目。由于港珠澳大桥地处高温、高湿和高盐的“三高”环境,对钢箱梁桥面腐蚀性极强,防水、防锈、防腐等工序要求极为精细。

面对如此高的施工要求,港珠澳大桥CB07标项目部生产副经理王慧斌便把钢桥面施工看作是“1+5”模式,主桥面施工期一个月左右,准备期半年。同时,两个施工组织的成功关键缺一不可,一是要有周详的组织计划,二是要有优良的团队协作和执行能力。王慧斌带领的团队在2015年5月6日至14日,为取得港珠澳大桥组合梁浇注式铺装相关参数,在相对干燥的仓库内,组织两次大规模试验,试验采用集中厂拌、机械摊铺的方式,在取得参数的同时,锻炼了各部门的协调作战能力。

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港珠澳大桥CB04标项目余立志、李斌等指挥“海豚”钢塔吊装

当时国内所运用的铺装技术,无论是英国的浇筑式沥青混凝土,还是美国的双层环氧沥青混凝土技术,都不能满足港珠澳大桥桥面铺装的技术要求。港珠澳大桥管理局经过多次讨论研究,最终决定采用“GMA浇筑式沥青”技术铺装设计方案。在国内首次采用这项技术,面临着没有沥青配方的尴尬境地。对此,广东长大副总工程师杨东来毅然担当重任,带领项目技术团队投入到了“苦苦求索”的沥青配方试验中。

为了配出最适合港珠澳大桥环境的沥青混凝土,在珠澳口岸人工岛的试验室内,项目团队在两年时间内用掉近千吨沥青和混和料——按照港珠澳大桥的钢桥面铺装设计,实验室的用料至少可以铺设240米的桥面。

仅仅解决了沥青配方问题还不够,在珠港澳大桥组合梁防水粘结层体系优化过程中,由于使用了自主配方的沥青混合料,浇注过程中沥青混合料温度普遍在220-230℃之间,各个生产厂家的环氧树脂在试验段试铺之后均出现了气泡、裂缝和粉化现象,怎样的环氧树脂才能避免类似情况成为CB07标项目试验室主任刁展辉的又一技术难题。正当“巧妇难为无米之炊”之时,刁展辉在一次综艺节目“明星模仿秀”中得到启发,觉得可以在室内模仿开展220-230℃高温对环氧树脂的耐高温测试,经过不断的反复试验,环氧树脂原材料的耐高温性能得到有效解决,为各生产厂家的产品提供了一个新的评价方法,称之为“热负荷试验”,这毫无疑问是当前国内又一新的评价标准。

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港珠澳大桥CB07标项目杨东来向来访的客人介绍钢桥面铺装施工工艺和原材料

就这样,通过无数次试验,广东长大的工匠创新出了全新的沥青配方,也解决了环氧树脂原材料的耐高温性能问题,让“GMA浇筑式沥青”技术在港珠澳大桥上得以成功运用。

对于这个全新的配方,杨东来很有信心:“如果完全按照英国的铺装工艺,港珠澳大桥那么长的桥面施工,需要花两年时间,现在我们只要一年,确切地说,有效的施工期只需153天!”

迎难而上 完成多个“不可能”的任务

外海施工,夏天有台风袭击,冬天北风肆虐,海面风高浪急。CB04标项目党支部书记罗锦鸿说起大家最初出海施工的模样:“都是先吐上一二天,再晕上一周,才开始慢慢适应船上生活。有时候风浪太大,整艘船上下晃动大家整晚睡不着。这个时候也会导致我们的补给船无法靠停平台输送物资,大家只能望船兴叹,指望着余粮过日子。”后勤部门考虑土豆能存放,于是有一段时间饭菜里顿顿有土豆。

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港珠澳大桥CB04标项目技术员全过程精准监控作业

在项目后期,团队已经十分默契,这“归功”于他们共同面对的无数次困难和挑战。项目部测控室主管杨磊说:“我最难忘的是,2016年春节前15天,突然接到通知,要求装完7片钢箱梁。马上就要过年了,大家都准备回家。那天,陈永青突然把我们管理团队召集到一艘小船上,语气跟平常一样,说接到通知要赶在第二次寒流到来前完成这个任务。要知道常规吊一片钢箱梁需要五六天,现在我们相当于需要两天完成一片。”没有退缩,只有执行。杨磊说:“那段时间,我们整个团队黑白两班倒。像我们测控基本上是在晚上,技术人员需要坐船到桥墩下,通过20多米的爬梯上平台调梁,有时候工作到凌晨,突然海上浪大了,船也无法过来接我们。我们就只能孤零零地坐在海面桥墩上等,听着海浪声等待天亮,等待浪小。大冬天的珠海冷得我们直打哆嗦。不过,最后我们顺利完成了。”

2016年3月31日,非通航孔桥工区顺利吊装了最后一片钢箱梁。那一刻,工区负责人陈永青一个人默默拿着工衣躲在一旁捂着头痛哭了起来。后来聊起到这件事时,陈永青特别不好意思:“太高兴了,没忍住。看着最后一块吊装完成,就像压在心里的石头落地一样,突然情绪就涌上来了。”虽说七尺男儿不流泪,可这泪水却饱含了一线员工对路桥事业最真挚的情感。

2016年6月28日,项目部赶在台风前将通航孔桥合龙,节约了抗台风的经济损失,又完成了一项“不可能的目标”。本来,年初提出的目标是8月底通航孔桥合龙,但前提是4月份之前完成最后一座钢塔。到了3月中旬,合龙最终时间改为6月30日——“我们要与台风赛跑!”项目经理余立志向公司领导作出了承诺。

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广东长大承建的浙江杭州湾跨海大桥

通航孔桥钢塔为“海豚”造型全钢结构,观之轻盈灵动,实则拥有超级吨位,安装时除了需要在海上空中转体90度,对位安装还需精确到毫米级。为此,CB04标项目总工陈儒发带领技术团队历时一年完成了钢塔安装的方案研究和编制,2014年7月开始又花费一年多时间对方案进行反复论证、修改和评审,逐步优化施工方案。2015年8月23日,江海直达船航道桥第一座“海豚”钢塔成功吊装就位,标志着历时近2年的钢塔安装方案最终得到验证并顺利实施。时隔近半年,2016年1月16日,从凌晨3点钟开始历时9个小时左右,第二座钢塔顺利安装到位,现场员工欢欣鼓舞。

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广东长大承建的浙江嘉绍大桥

2016年4月5日,CB04标项目并没有如期迎来最后一座钢塔。直到6月2日,第三座“海豚”钢塔才终于顺利吊装到位。在焦灼的期待中,很多人对6月底合龙的目标已经失去了信心。甚至有些人认为当初承诺是哗众取宠,因为从钢塔吊装到6月底仅有28天的时间,按常理计算是不可能实现合龙的。但是,团队并没有放弃,他们把原本需要20天才能搭设完成的施工支架压缩到了七天,为“不可能”的目标提供了可能。6月28日21时30分,合龙段钢箱梁被运抵吊装海域,准备工作仅用了90分钟。23时,合龙段钢箱梁被徐徐吊起,到深夜零时40分,终于成功完成合龙,避开了即将到达的一号台风。

自主研发 中国创造摆脱对进口的依赖

港珠澳大桥钢桥面使用的GMA浇注式沥青的原材料,是性能稳定的天然湖沥青和高碳酸钙含量的矿粉填料,集料的质量影响着沥青混凝土的成色,更影响着桥面铺装的工程质量。因此,港珠澳大桥钢桥面铺装对集料的要求精细到微米级。由于这种标准要求在国内无前例可寻,当时国内从加工商到加工设备都无法达到这样的要求,而要完成如此高品质的集料生产,只能自主建设一个集料加工厂。

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广东长大在建的虎门二桥

说到建立这个加工厂,广东长大CB07 标项目常务副经理徐永钢记忆深刻。他说,项目需要的集料达7万多吨,集料精度要求之高,当时国内没有这样的筛集设备。怎样才能确保一颗颗集料都达到这样的精细度?项目团队在国内找了很多生产厂家做试验都不够理想。有次新闻里的“毒胶囊事件”,他们看到一颗颗胶囊里均匀的粒状物,觉得那跟集料形状很相似,给他们带来了灵感。于是,项目技术团队开始“跨界创新”,通过引进药品、食品的高密度筛分设备,研发出一条精细集料生产线,填补了国内高精尖集料加工厂的空白。

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广东长大承建的东莞虎门大桥

“当时费了大力气从无到有建立了生产厂,现在才不至于要依赖进口,才确保了集料的稳定供给,从而确保了大桥的铺装进度和工艺。”徐永钢感慨地说,正是有了如此别具一格而卓有成效的工艺创新,我们国家摆脱了集料依赖进口的历史,我们也有足够的底气呼喊出“中国创造看中国标准”的时代强音。

除了铺装技术与铺装工艺外,港珠澳大桥的桥面铺装工程也离不开铺装设备的支撑。在港珠澳大桥的施工现场,工人们使用的边带摊铺机就曾经被参与大桥建设顾问的瑞士专家誉为“摊铺机里的法拉利”。

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广东长大一线建设者

此前的道路边带都是人工摊铺的,为了提高工程效率和整体质量,项目技术团队投入到了边带摊铺机的自主研发当中。徐永钢说,自2013年6月进驻人工岛,项目技术团队不断地进行试验,其实成型的设计两个月就做出来了,但是觉得可以做得更好,因此被一次次推翻。从方案设计到最后确定成型使用,技术团队足足花了半年时间,精心打造出了这样一台足以让行业专家赞叹的边带摊铺机。

CB07标设备负责人刘广云说过这样一句话:“自主创新的道路从来都不平坦,每一台专用设备开发的背后都有研发人员辛勤的汗水,我们所做的就是坚持。”42万平方米的超级铺装体量,4大结构层9道工序,370万平方米的单层累计作业面积,超级铺装工程的天文数字,“长大”人以工匠专研精神来回应。两年时间、6个试验段、一千吨混合料、上千次室内优化试验,项目团队始终如一,破解了最优的工艺参数,确保了最佳的铺装性能。

正是这份坚持,广东长大铺桥人在港珠澳大桥上通过一次次创新,不断攻坚克难、突破难关,刷新一个又一个新的纪录,创造着世界桥面铺装的中国标准,更让中国引领国际桥面铺装成为现实,实现“从中国制造到中国创造看中国标准”的中国梦。

广东省长大公路工程有限公司

广东省长大公路工程有限公司是一家集施工、设计、养护、科研和投资于一体的高新技术企业,具备公路工程施工总承包特级资质,公路行业设计甲级资质和拥有对外经营权。公司拥有国家级企业技术中心和国家工程实验室,在科技进步、产品质量等方面获得省部级以上大奖一百余项,2006年被评为中国交通建设“十大桥梁英雄团队”。

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广东长大承建的上海闵浦大桥钢桥面铺装施工现场

2017年是广东长大成立65周年。这家前身为中国人民解放军四野部队的企业,在时代巨变中长大蜕变,从一支部队工程团已成长为大型企业。公司建造了包括港珠澳大桥、杭州湾跨海大桥、浙江嘉绍大桥、浙江舟山大陆连岛工程金塘大桥、广州洛溪大桥、广州珠江黄埔大桥、广东虎门大桥、虎门二桥、新会崖门大桥、厦门海沧大桥、渝湛高速公路和广梧高速公路等具有广泛影响的重点工程,在特大型桥梁、复杂地形高速公路和特长隧道施工领域享有盛誉,并获多项国家科技进步奖、国家优质工程金(银)奖、中国建筑工程鲁班奖、中国土木工程詹天佑大奖和西班牙国际建筑大奖等。

广东长大在参与港珠澳大桥建设中,承建了桥梁工程CB04合同段和桥面铺装工程CB07合同段。CB04合同段全长7154米,处于大桥主体工程桥梁工程的中部位置,包括通航孔桥(江海直达船)及深水区非通航桥两部分。CB07标合同段为桥面铺装工程,总里程13807米,包含钢桥面铺装施工7154米,组合梁桥面铺装6368米,收费站暗桥桥面铺装245米,以及互通立交路面铺装,累计铺装面积达42万平方米。

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广东长大承建的广乐高速公路

近二十年来,广东长大以市场为导向,先后参与了9个国家和国内11个省市的公路工程施工建设。目前正在承建的又一里程碑式的桥梁——广东虎门二桥(泥洲水道桥),为世界第一跨度钢箱梁悬索桥,主跨1688米。广东长大在国家的桥梁建设和粤港澳大湾区交通基础设施建设大潮中,用创新和责任书写了筑路架桥的长大传奇。

(2017.09.16 第18期)