南沙大桥 大湾区的大通道

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1839年，林则徐在广东虎门当众下令销烟，“若鸦片一日未绝，本大臣一日不回，誓与此事相始终”，彰显着中华民族自强不息的伟大精神。2019年4月2日，一座世界级桥梁屹立在珠江口岸。回顾南沙大桥（原名“虎门二桥”）S3标段建设的实录，感受这条粤港澳大湾区崭新大动脉的脉动。

2017年6月，南沙大桥锚碇整体场景。

珠三角是我国人口聚集最多、创新能力最强、综合实力最强的三大区域之一，有全球影响力的先进制造业基地和现代服务业基地。但是在南沙大桥建成之前，珠江口的交通格局并未与此形成呼应，虎门大桥运输流量已经高度饱和，同时广深高速公路高峰车流量达到了12万辆，大大超过了设定流量。

南沙大桥的建成则有力改善了广州南部跨越珠江的交通状况，有效缓解虎门大桥通行压力。南沙大桥是世界上跨径最长的钢箱梁悬索桥。作为珠三角核心区内重要的过江通道，南沙大桥为珠江口两岸再增一翼，成为与粤港澳大湾区的又一个崭新大动脉。

用“积木块”拼起世界级工程

箱梁拼装区域横跨广州市番禺区海鸥岛，分布三地，包括骝东互通主线桥、西引桥、中引桥、海鸥岛互通主线桥、东引桥共5个部分。如果采用传统的移动模架现浇工艺进行节段梁施工，势必会对珠江航道现有交通造成极大影响，同时点多面广的特点也将难以保证混凝土质量。

经过多方对比，建设团队最终决定采用装配化工艺中的“短线匹配法”进行节段梁施工。该工艺最先由法国工程师提出，并在20世纪应用于欧美等发达国家。中交二航局在国内首次将这项技术大规模引入苏通大桥建设，取得了显著的经济与社会效益。在2012年，“短线匹配法”节段拼装桥梁技术一举夺得国家科技进步奖二等奖。这一次，建设者们将这一打破国外技术垄断的成功经验引进南沙大桥工程，他们常把这项工艺称为“搭积木”法——将整孔节段箱梁设计成如同“巨型积木块”的若干个标准节段，在预制厂的预制台座上，利用循环使用的模板系统对“巨型积木块”进行匹配、流水预制，再利用船舶或车辆等运输工具将它们运送至安装桥位，最后用架桥机、桥面吊机设备像“搭积木”一样逐块拼接成桥。

2017年6月，建设中的南沙大桥，穿梭在海鸥岛上。

虽然都是“搭积木”，但每个工程都有新情况、新难题，施工方案得量身定制。建设伊始，为确定最合理的箱梁构件划分，建桥团队便开始对节段箱梁预制方案展开研究。从混凝土配制、钢筋流水线绑扎到每一个构件尺寸的确定，都需要做好详细的规划。就在此刻，一个难题出现了。墩顶节段梁包含横隔梁，如果整个箱梁构件采用一体式的方法预制，其重量将超过300吨，而陆地区域需用汽车吊进行墩顶梁的吊装，如此大体量的箱梁吊装施工安全风险极高，绝不敢冒这个险。

方案再复杂，也阻挡不了建设者们智慧的力量。中交二航局技术中心与管理团队通力合作，对多种方案进行优劣势对比，逐个筛选，最终确定采用“空心式墩顶块”方案。这个方案采用的是分阶段成形的方式，首先在预制工厂完成这块“特殊积木”的外壳预制，将其“拼”上墩顶后再填充部分混凝土。为了确定“积木块”外壳的最佳厚度，技术人员采用1厘米的迭代步骤，计算了从50厘米到20厘米共几十种厚度方案，从中选择最优化的结果作为实施准则，保证结构安全的同时也方便了墩顶节段梁起吊。

S3标在初期的方案制定上就选择了“高位起步”，尽最大努力穷尽问题、考虑周全，一个个“匠心独运”的施工方案为施工提供了坚实的保障，有力掌握了后续施工的主动权。

扛起重任的“铁臂之师”

放眼望去，一桥跨江，气势磅礴，浩气凛然。在珠江口狮子洋上，水陆交接之处，根植地面的桥墩之上，混凝土桥面由3533榀箱梁拼装而成，架桥机班组承担了这一“混凝土艺术品”安装工作。

2015年，节段箱梁施工拉开帷幕，布设了被誉为中国内地最大规模的节段箱梁架设体系，5台大型架桥机如钢铁巨臂横亘大江之上，同时进行交叉施工作业，采用了被比喻为“拼积木”的“短线匹配法”等创新工艺，顺利攻克箱梁数量多、结构复杂、安装位置多等难题，于2018年11月20日成功完成最后一榀节段箱梁架设。

如何保障这些1300吨重的庞然大物安全顺利运转成为一个巨大难题，人力在它面前就如同蚂蚁去推动大象。每台架桥机是由许多小节段组装而成，架桥机班组首先采用两台180吨履带吊将这些组件吊到40多米高桥面上，每一节段都需要精密对接，对接完成后采用组件上的固定系统、焊接等完成架桥机组装。在跨过海鸥岛互通主线桥匝道区的现浇箱梁时，班组人员仅采用架桥机中支腿放置单侧现浇箱梁的一个创新，就使架桥机过跨工效提高了7天。

2017年6月8日，南沙大桥架桥机拼装施工场景。（摄影：王滔）

2017年7月20日，南沙大桥架桥机施工作业场景。（摄影：王滔）

南沙大桥东引桥、中引桥、主线桥、西引桥为单箱双室混凝土箱梁结构，架桥机班组的职责就是将这3533块“积木”一个个搭起来。但这些积木非同一般，一个普通的“积木”重量可达140吨左右，最重的达170吨。建设者们需要操纵着“大铁臂”架桥机先将几个“小积木”提吊起来进行无缝拼接，再通过临时锚固、张拉等工序将几个“小积木”组成一块“大积木”，最后用环氧外索对“大积木”进行穿索、预紧、张拉等步骤，让它完全变成一个整体。

一系列看起来简单的步骤，真正实操起来却不容易，整个箱梁拼装任务是全桥上部施工中的重中之重。对施工队伍而言，新工艺、新设备的创新，意味着重新磨合与学习，必须从零开始探索。工期要求则是合同约定的硬目标，他们必须在2018年12月31日前完成所有节段预制梁安装工作。在超级工程高要求、高难度的前提下，如何能同时保证质量、安全与进度，这对施工管理而言是一项巨大的挑战。

架桥机班组连续四年摘获南沙大桥全线年度综合评比第一，实现了箱梁拼装毫米级精度，施工零伤亡、零事故、零失误的战绩。

一个信息化工厂的诞生

如何将一块块“巨型积木”孕育成精品？它的“产房”大有来头。

2018年9月13日，南沙大桥匝道桥施工场景。（摄影：王滔）

为推进标准化制作，S3标管理团队打造了一个分区科学、硬件设施齐全的预制工厂，包含了钢筋绑扎区、液压模板区、预制构件养护区、构件存放区等划分，各区紧密有机衔接，保证预制构件的流水化生产。

除此之外，这个“产房”还有一个秘密武器——基于BIM技术的节段梁预制厂生产管理系统，可对箱梁“孕育”的全过程实施严格管理，通过智能化系统对每一个构件进行编号、定位，每一个细节都逃不过它的“法眼”。这一系统的投入使用，与传统的管理方式相比可以说是跨越式的升级。以往，对钢筋混凝土、箱梁等材料与构件的检查都是采用手写填表方式进行记录，经常会因记录不清而找不到负责人、验收人或经办人。有了“BIM+智能平台”手机App，只需一台手机就可以准确溯源，涉及该构件的每道工序是谁负责的、谁做的、谁验收的，过程中出现过什么问题、如何解决的，都一清二楚，形成一套完整的闭合程序。这样一来，团队成员可以随时随地、反复查看各构件的情况，不但能对施工人员进行实名制监督，降低反复出现同类错误的可能性，更便于管理者对生产情况进行科学分析，为后续生产优化的判断与决策提供足够的依据，实现工程的深度管理，大大提升了管理的效率与科学性。

中交二航局南沙大桥项目常务副总工夏熙谈到：据说朱元璋建设明长城时，砖的用量很大，产地来自四面八方，为防止各地官员和砖窑匠人偷工减料，便令每块砖的各环节经手人都在砖上留下名字，以便验收时进行追责，如果几十年甚至几千年后这块砖都没问题，也算是制砖人的一个功绩。BIM平台也是类似，上面清清楚楚地写着各环节负责人名字，做得好不好都是一个证明，这样没人会想钻空子。这个系统很大的一个优点，就在于它切切实实地作用于每个环节、每一个人，用信息化和科技化的手段对产品的品质进行了严格地监控。

除了追根溯源，BIM平台同时也是智能地图。S3标箱梁制造任务众多，标准化生产下，每榀箱梁“长相”都无大异，要准确辨认和寻找是非常困难的。但只要有一台安装BIM平台的手机在手，一切都变得容易起来。储梁区的每榀梁都关联上了“身份名牌”，在存放前系统会自动按照构件所处的工序和属性推荐最合适的存放区，存放后每次需要寻找时会自动进行定位。

毫米精度的世界工程

“左幅高了3毫米”，对讲机里测量队队长卢卫东的调控指令刚下达，另一侧就传来“收到，现在左幅准备下降3毫米。”这是2018年11月20日南沙大桥S3标正在进行最后一块节段箱梁拼装的场景。一上午，现场的对讲机呼声几乎就没停过，前场的工友们都绷紧了神经，为即将到来的节点奋战到底。这一天，大桥全线节段箱梁成功合龙，至此全桥贯通。“当代中国奇迹之旅”栏目组在走进南沙大桥时，曾用硬币厚度衡量了两块梁之间的高差，同行的记者们感慨：“这需要经过多么精密的调整才能达到这样的精度，毫米精度将大桥铸造成了精品工程。”

2019年4月2日，南沙大桥正式通车。图为通车仪式现场，虎门二桥S3标段承建单位中交二航局的建设者庆祝大桥通车的场景。（摄影：杜才良）

从南沙大桥S3标项目成立之初，建设团队就开始紧张投入到工作中，从方案编制、路基开挖、主塔超长大直径桩基施工、塔柱监控、锚碇大体积混凝土浇筑的每道工序都进行严密检查，攻克了一个个重大难题，取得许多骄人成绩。在发明创新方面取得了专利2项，国家级QC成果3项，省部级QC成果6项；创造了东锚碇施工18.6万吨单次混凝土浇筑方量的国内纪录；锚碇锚固系统中大规模采用成品索、节段梁应用环氧体外索，为广东首次；海鸥互通主线桥中完成1300吨架桥机纵移过现浇梁等，为国内首次；完成珠三角软土地区最大规模高墩现浇箱梁施工；连续四年获得全线综合评比第一名；相继获得广东省水运工程“平安工地”示范项目、“重庆市工人先锋号”等多项荣誉。

通车当天，一辆辆汽车通过南沙大桥顺畅地往返于珠江两岸。从高空俯瞰，大桥恍若一条涌动着生命活力的大动脉。在佛山工作的陈先生因为业务经常要过江到东莞，大桥开通首日，他选择从这里通行。“顺畅、舒适、高效，时间节省了半个多小时。”带着全新感受的他正在和成千上万的人们，通过大桥奔向更加美好的生活。

2019年4月2日，正式通车后的南沙大桥大沙水道桥整体景象。（摄影：王滔）