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南沙大橋:中國智造顯神威
中國東莞政府門戶網站   2019-06-28 15:13  來源:
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南沙大橋是繼港珠澳大橋之後又一條連通珠江口兩岸的過江通道。 (資料圖片)
南沙大橋雙向八車道,設計行車速度為100公裏每小時。(無人機拍攝)

南沙大橋是便利粵港澳大灣區居民出行的民生工程,充分展現了作為粵港澳大灣區互聯互通新動脈的巨大作用;也是代表中國橋梁建設世界領先水平的創新工程,研發了多項具有自主知識產權的新技術,為更大跨越能力的橋梁建設奠定了基礎

4月2日正式通車的珠江口東西兩岸新的“黃金通道”——南沙大橋,清明節期間日均車流量達9萬輛次,順利通過了“大考”。清明期間,南沙大橋加上原有通道虎門大橋,日均流量達去年清明虎門大橋日均流量的1.53倍,充分展現了南沙大橋作為粵港澳大灣區互聯互通新動脈的巨大作用。

南沙大橋作為《粵港澳大灣區發展規劃綱要》頒布以來首個投入使用的“超級工程”,既是便利粵港澳大灣區居民出行的民生工程,更是代表中國橋梁建設世界領先水平的創新工程。南沙大橋不僅在工程技術上實現了多個突破,更以“中國芯”彰顯了“中國智造”的力量。

鑄就“百年工程”

經濟日報記者乘車駛入由兩座跨江特大橋組成的南沙大橋。在全長12.89公裏的橋上行駛,寬闊的雙向八車道,僅10多分鐘就從廣州南沙到達東莞沙田。如此愜意的過橋體驗,讓人很難想象,在珠江口台風多發、地質複雜、交通壓力極其繁重的區域完成這樣一項工程,需要面對多少風險挑戰、攻克多少技術難關。

通過南沙大橋的貨車實行完全計重收費,不同路段的費率分別為0.54元/噸公裏和0.77元/噸公裏。這與身處制造業發達的珠三角地區核心位置的南沙大橋所承擔的使命有關。

據了解,之前每天通過虎門大橋、黃埔大橋、虎門輪渡等過江的雙向車流近20萬輛,其中虎門大橋作為以往連接珠江口東西兩岸唯一的高速公路通道,日均車流達11萬輛。南沙大橋的重要使命就是分擔虎門大橋的車流壓力。

“南沙大橋的交通量將十分繁重,重車混入率也會明顯高於多數高速公路的比例。”參與南沙大橋建設的華南理工大學土木與交通學院教授張肖寧說。

負荷如此沉重的南沙大橋要成為“百年工程”,面臨的技術難度可想而知。其中,大橋建設的重點——鋼箱梁橋面鋪裝是施工難度最複雜、最具有挑戰性的工程項目。張肖寧介紹,大橋不僅負荷沉重,而且地處濕熱高溫地區,廣州全年降雨多達180天。因此,橋面必須具有足夠的耐久性和抗滑性能,才能確保大交通流量下的交通安全。而南沙大橋在這方面創造了一個紀錄:鋼箱梁橋面環氧瀝青鋪裝總面積達13萬平方米,為世界最大規模應用。

張肖寧介紹,技術攻關團隊采用了富瀝青混凝土(FAC)設計方法進行混合料級配設計,在國內首次大面積使用熱拌式環氧瀝青+FAC鋼橋面鋪裝。FAC方法由其曆經20年所首創,已在國內多項工程中應用,最大的特點是“量米下鍋做飯”,即根據工程現有材料進行配比,發揮材料的最佳性能。曆時一年多,攻關人員經過數十種材料比選與試驗評價,最終形成了以粗集料為骨架、細集料與瀝青膠漿填充骨架孔隙的技術方案。

鋼箱梁橋面鋪裝是南沙大橋所攻克的諸多技術難關的一個縮影。事實上,“規模宏大、技術複雜”是業內給予南沙大橋的標簽。南沙大橋的建設從動議到最終建成通車,經曆了15年,期間中國飛速進步的橋梁技術在南沙大橋上都體現了出來。

據介紹,南沙大橋創造了多項“第一”:在一個項目上同時建設兩座超千米級特大跨度懸索橋,尚屬世界首次;坭洲水道橋1688米,跨徑位居鋼箱梁懸索橋世界第一;90米錨碇地下連續牆基礎直徑為世界第一;49.7米鋼箱梁寬度為世界第一;260米主塔高度為國內懸索橋第一;散索鞍單件重達180噸,為國內最大鑄鋼件。

突破多項技術

南沙大橋以多項自主創新技術彰顯了中國“智造”的實力。

主纜,被稱為懸索橋的生命線。值得驕傲的是,南沙大橋1960兆帕的主纜鋼絲是名副其實的“中國芯”。據介紹,此前,國內實橋應用的鋼絲強度最高僅為1770兆帕,發展停滯近10年時間。最初,南沙大橋建設考慮過用外國的主纜鋼絲,但是要價很高。2014年,由南沙大橋建設方主導,國內多家鋼企、鋼絲制造廠和纜索制造企業響應參與,通過近3年的探索與攻關,成功研制了國產1960兆帕鋼絲,並大規模應用於南沙大橋。這一研究成果使得坭洲水道橋的鋼絲用量減少了10%。

大橋技術專家委員會專家組認為,該項技術促進了纜索橋梁技術進步和高端線材工業發展,極大提升了中國橋梁索股建造技術的國際競爭力。2018年,1960兆帕懸索橋主纜索股技術研究獲“中國公路學會科學技術獎特等獎”。交通運輸部原總工程師、南沙大橋工程技術專家委員會主任周海濤表示,該項研究實現了全產業鏈國產化、規模化制造,項目成果廣泛應用,經濟社會效益顯著,增強了中國橋梁國際競爭力,為更大跨越能力的橋梁建設奠定了基礎。

建設者還開發了具有完全自主知識產權的“中國特大橋梁第一代BIM(建築信息模型)建養一體化信息平台”,結合移動互聯網、物聯網、機器人(15.230,-0.29,-1.87%)等新技術,實現了信息技術和工程建養技術的深度融合,讓工程建設“智慧工地”和鋼結構“智能制造”從構想變為現實。

5G信號覆蓋

南沙大橋目前日均車流量達6萬輛次,已融入珠江口兩岸人民的日常生活。不過一些人也有疑問:通過這麼一座有20層樓高、橋面風力常處於6級以上的大橋,手機信號和網絡信號能保證嗎?對此,廣東省公路建設有限公司負責該橋項目的副總經理李彥兵表示,一定能夠給廣大通行的車主們提供穩定的移動信號。

事實上,南沙大橋是中國首座5G信號覆蓋的特大橋梁。記者了解到,實現4G、5G信號覆蓋並非易事。全線高架橋梁結構的南沙大橋上,能夠安裝通信設備的位置僅有橋塔、龍門架和路燈杆。該公司與3家電信運營商、廣東利通建設集團有限公司組團充分利用橋塔、龍門架、路燈杆、機房、管道等大橋自有資源,在橋塔柱體設置通信基站進行主線覆蓋,在路燈杆設置小基站進行補充覆蓋,只用了短短30天就為大橋全線開通了通信服務,實現了移動通信基礎設施與大橋的整體融合。

值得一提的是,5G技術還首次被用於大橋的電力供應保障。南沙大橋采用5G無人機智能巡檢,以電力應急通信保障車為核心,在廣東移動優質5G網絡支撐下,實現了保電工作的3個“實時”——保電作業數據實時回傳、保電現場情況實時查看、現場指揮實時溝通,從而實現應急中心值班人員對保電現場全程“現場可視、數據可看、決策可指揮”。以往,無人機巡線人員在作業後,需將記錄內容拷貝出來分析,費時費力。現在,通過5G技術,至少壓縮了4小時的人工拷貝時間,提高了巡視效率。

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