——中交二航局南沙大橋S3標(biāo)建設(shè)紀(jì)實
1839年，林則徐在虎門當(dāng)眾下令銷煙，“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（原名虎門二橋），就像一條巨龍，更像中國人的脊梁，見證著歷史巨變、民族復(fù)興，更構(gòu)筑起粵港澳大灣區(qū)嶄新的大動脈。
大灣區(qū)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、綜合實力最強的三大區(qū)域之一，也是有全球影響力的先進(jìn)制造業(yè)基地和現(xiàn)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(yīng)，虎門大橋運輸流量已經(jīng)高度飽和，同樣廣深高速公路高峰車流量達(dá)到了12萬輛，大大超過了設(shè)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，有效緩解虎門大橋通行壓力。南沙大橋是世界上跨徑最長的鋼箱梁懸索橋。作為珠三角核心區(qū)內(nèi)重要的過江通道，南沙大橋為珠江口兩岸再增一翼，成為與港澳大灣區(qū)的又一個嶄新大動脈。
用“積木塊”拼起世界級工程
中交二航局負(fù)責(zé)的箱梁拼裝區(qū)域橫跨廣州市番禺區(qū)海鷗島，分布三地，包括騮東互通主線橋、西引橋、中引橋、海鷗島互通主線橋、東引橋共五個部分。如果采用傳統(tǒng)的移動模架現(xiàn)澆工藝進(jìn)行節(jié)段梁施工，勢必會對珠江航道現(xiàn)有交通造成極大影響，同時點多面廣的特點也將使混凝土質(zhì)量難以保證。
經(jīng)過多方對比，建設(shè)團隊最終決定采用裝配化工藝中的“短線匹配法”進(jìn)行節(jié)段梁施工。該工藝最先由法國工程師提出，并在20世紀(jì)應(yīng)用于歐美等發(fā)達(dá)國家。中交二航局在國內(nèi)首次將這項技術(shù)大規(guī)模引入蘇通大橋建設(shè)，取得了顯著的經(jīng)濟與社會效益。在2012年，“短線匹配法”節(jié)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(shè)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為“搭積木”法——將整孔節(jié)段箱梁設(shè)計成如同“巨型積木塊”的若干個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，在預(yù)制廠的預(yù)制臺座上，利用循環(huán)使用的模板系統(tǒng)對“巨型積木塊”進(jìn)行匹配、流水預(yù)制，再利用船舶或車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(shè)備像“搭積木”一樣逐塊拼接成橋。
雖然都是“搭積木”，但每個工程都有新情況、新難題，施工方案得量身定制。建設(shè)伊始，為確定最合理的箱梁構(gòu)件劃分，建橋團隊便開始對節(jié)段箱梁預(yù)制方案展開研究。從混凝土配制、鋼筋流水線綁扎到每一個構(gòu)件尺寸的確定，都需要做好詳細(xì)的規(guī)劃。就在此刻，一個難題出現(xiàn)了。墩頂節(jié)段梁包含橫隔梁，如果整個箱梁構(gòu)件采用一體式的方法預(yù)制，其重量將超過300噸，而陸地區(qū)域需用汽車吊進(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，他們絕不敢冒這個險。
方案再復(fù)雜，也阻擋不了建設(shè)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，逐個篩選，最終確定采用“空心式墩頂塊”方案。這個方案采用的是分階段成形的方式，首先在預(yù)制工廠完成這塊“特殊積木”的外殼預(yù)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(jié)果作為實施準(zhǔn)則，保證結(jié)構(gòu)安全的同時也方便了墩頂節(jié)段梁起吊。
憑借這種極盡細(xì)節(jié)的匠心，S3標(biāo)在初期的方案制定上就選擇了“高位起步”，盡最大努力窮盡問題、考慮周全，一個個“匠心獨運”的施工方案為施工開展提供了堅實的保障，有力掌握了后續(xù)施工的主動權(quán)。
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(jié)節(jié)致遠(yuǎn)。承擔(dān)這一“混凝土藝術(shù)品”安裝工作的，正是中交二航局S3標(biāo)的架橋機班組。
從2015年節(jié)段箱梁施工拉開帷幕，他們布設(shè)了被譽為中國內(nèi)地最大規(guī)模的節(jié)段箱梁架設(shè)體系，五臺大型架橋機如鋼鐵巨臂橫亙大江之上，同時進(jìn)行交叉施工作業(yè)，采用了被比喻為“拼積木”的“短線匹配法”等創(chuàng)新工藝，順利攻克箱梁數(shù)量多、結(jié)構(gòu)復(fù)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(jié)段箱梁架設(shè)。
如何保障這些1300噸重的龐然大物安全順利運轉(zhuǎn)成為一個巨大難題，只依靠人力在它面前就如同螞蟻去推動大象。每臺架橋機是由許多小節(jié)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(jié)段都需要精密對接，對接完成后采用組件上的固定系統(tǒng)、焊接等完成架橋機組裝。在跨過海鷗島互通主線橋匝道區(qū)的現(xiàn)澆箱梁時，班組人員僅采用架橋機中支腿放置單側(cè)現(xiàn)澆箱梁的一個創(chuàng)新，就使架橋機過跨工效提高了7天。
南沙大橋東引橋、中引橋、主線橋、西引橋為單箱雙室混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，那么架橋機班組的職責(zé)就是將這3533塊“積木”一個個搭起來。但這些積木非同一般，一個普通的“積木”重量可達(dá)140噸左右，最重的達(dá)170噸。他們需要操縱著“大鐵臂”架橋機先將幾個“小積木”提吊起來進(jìn)行無縫拼接，再通過臨時錨固、張拉等工序?qū)讉€“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(yù)緊、張拉等步驟，讓它完全變成一個整體。
一系列看起來簡單的步驟，真正實操起來卻不容易，整個箱梁拼裝任務(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(shè)備的創(chuàng)新，意味著重新的磨合與學(xué)習(xí)，必須從零開始探索。工期要求則是合同約定的硬目標(biāo)，他們必須在2018年12月31日前完成所有節(jié)段預(yù)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(zhàn)。
破釜沉舟，一戰(zhàn)到底！他們憑借著無畏迎戰(zhàn)的決心與戰(zhàn)斗力，用能扛責(zé)任、能打硬仗的“鐵臂”，終于在進(jìn)度要求的時間范圍內(nèi)順利、高效完成了任務(wù)，
連續(xù)四年摘獲南沙大橋全線年度綜合評比第一，實現(xiàn)了箱梁拼裝毫米級精度，施工零傷亡、零事故、零失誤的戰(zhàn)績。3533榀箱梁，鐫刻著他們的拼搏的汗水和奮斗的足跡。
一個信息化工廠的誕生
如何將一塊塊“巨型積木”孕育成精品？它的“產(chǎn)房”大有來頭。
為推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化制作，S3標(biāo)管理團隊打造了一個分區(qū)科學(xué)、硬件設(shè)施齊全的預(yù)制工廠，包含了鋼筋綁扎區(qū)、液壓模板區(qū)、預(yù)制構(gòu)件養(yǎng)護區(qū)、構(gòu)件存放區(qū)等劃分，各區(qū)緊密有機銜接，保證預(yù)制構(gòu)件的流水化生產(chǎn)。
除此之外，這個“產(chǎn)房”還有一個秘密武器——基于BIM技術(shù)的節(jié)段梁預(yù)制廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)。團隊研發(fā)的這套系統(tǒng)，可對箱梁“孕育”的全過程實施嚴(yán)格管理，通過智能化系統(tǒng)對每一個構(gòu)件進(jìn)行編號、定位，每一個細(xì)節(jié)都逃不過它的法眼。這一系統(tǒng)的投入使用，給箱梁預(yù)制廠的生產(chǎn)管理帶來極大便利，保證了預(yù)制質(zhì)量的可追溯性及構(gòu)件出運的合理性。
這一系統(tǒng)的投入使用，與傳統(tǒng)的管理方式相比可以說是大跨越式的升級。以往，對鋼筋混凝土、箱梁等材料與構(gòu)件的檢查都是采用手寫填表方式進(jìn)行記錄，經(jīng)常會因記錄不清而找不到負(fù)責(zé)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(zhǔn)確溯源，涉及該構(gòu)件的每道工序是誰負(fù)責(zé)的、誰做的、誰驗收的，過程中出現(xiàn)過什么問題、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，團隊成員可以隨時隨地、反復(fù)查看各構(gòu)件的情況，不但能對施工人員進(jìn)行實名制監(jiān)督，降低反復(fù)出現(xiàn)同類錯誤的可能性，更便于管理者對生產(chǎn)情況進(jìn)行科學(xué)分析，為后續(xù)生產(chǎn)優(yōu)化的判斷與決策提供足夠的依據(jù)，實現(xiàn)工程的深度管理，大大提升了管理的效率與科學(xué)性。
“據(jù)說朱元璋建設(shè)明長城時，磚的用量很大，產(chǎn)地來自四面八方，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(jié)經(jīng)手人都在磚上留下名字，以便驗收時進(jìn)行追責(zé)，如果幾十年甚至幾千年后這塊磚都沒問題，也算是制磚人的一個功績。BIM平臺也是類似，上面清清楚楚地寫著各環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)人名字，做得好不好都是一個證明，這樣沒人會想鉆空子。”項目常務(wù)副總工夏熙談到，這個系統(tǒng)很大的一個優(yōu)點，就在于它切切實實地作用于每個環(huán)節(jié)、每一個人，用信息化和科技化的手段對產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)行了嚴(yán)格地監(jiān)控。
除了是追根溯源的“好幫手”，它同時是預(yù)制“產(chǎn)房”的智能地圖。S3標(biāo)箱梁制造任務(wù)眾多，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)下，每榀箱梁“長相”都無大異，要準(zhǔn)確辨認(rèn)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。夏熙說，儲梁區(qū)如同“新生兒區(qū)”，給每榀梁都關(guān)聯(lián)上了“身份名牌”，在存放前系統(tǒng)會自動按照構(gòu)件所處的工序和屬性推薦最合適的存放區(qū)，存放后每次需要尋找時會自動進(jìn)行定位。
品質(zhì)追求 一分一毫顯匠心
“左幅高了三毫米”，對講機里測量隊長盧衛(wèi)東的調(diào)控指令剛下達(dá)，另一側(cè)就傳來“收到，現(xiàn)在左幅準(zhǔn)備下降三毫米。”
這是2018年11月20日南沙大橋S3標(biāo)正在進(jìn)行最后一塊節(jié)段箱梁的拼裝的場景。一上午現(xiàn)場的對講機呼聲幾乎就沒停過，前場的工友們都繃緊了神經(jīng)，為即將到來的節(jié)點奮戰(zhàn)到底。這一天，大橋全線節(jié)段箱梁成功合龍，至此全橋貫通。當(dāng)代中國奇跡之旅欄目組在走進(jìn)南沙大橋時，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)過多么精密的調(diào)整才能達(dá)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(biāo)項目負(fù)責(zé)人王曉夫說:“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(biāo)項目成立之初，建設(shè)團隊就開始緊張投入到工作中，從方案編制、路基開挖、主塔超長大直徑樁基施工、塔柱監(jiān)控、錨碇大體積混凝土澆筑的每道工序都進(jìn)行嚴(yán)密檢查，攻克了一個個重大難題，取得許多驕人成績。在發(fā)明創(chuàng)新方面取得了專利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18.6萬噸單次混凝土澆筑方量的國內(nèi)紀(jì)錄；錨碇錨固系統(tǒng)中大規(guī)模采用成品索、節(jié)段梁應(yīng)用環(huán)氧體外索，為廣東首次；海鷗互通主線橋中完成1300噸架橋機縱移過現(xiàn)澆梁等，為國內(nèi)首次；完成珠三角軟土地區(qū)最大規(guī)模高墩現(xiàn)澆箱梁施工；連續(xù)四年獲得全線綜合評比第一名；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。
通車當(dāng)天，一輛輛汽車通過南沙大橋順暢地往返于珠江兩岸。從高空俯瞰，大橋恍若一條涌動著生命活力的大動脈。在佛山工作的陳先生因為業(yè)務(wù)經(jīng)常要過江到東莞，大橋開通首日，他選擇從這里通行。“順暢、舒適、高效，時間節(jié)省了半個多小時。”帶著全新感受的他正在和成千上萬的人們，通過大橋奔向更加美好的生活。
（張政 巫興發(fā)）
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