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实现跨越式发展保持桥梁建设先进行列

来源:广东省交通运输厅2016-07-26 14:07:06作者:


    5月8日,国际桥梁与结构工程协会2016年会议在广州召开,吸引来自20多个国家和地区近千名海内外桥梁界的权威专家学者参加,我省桥梁建设技术成为会议关注的焦点。我省在建的港珠澳大桥、虎门二桥,以及正在筹建的深圳至中山过江通道伶仃洋航道桥因桥梁跨径大、施工环境复杂、施工技术难度高,对桥梁建设技术极具挑战性而引起世界瞩目。在参观完港珠澳大桥和虎门二桥后,专家们评价“国外鲜有如此大型的桥梁建设”、“在大跨度桥梁领域,中国在质与量方面都引领了世界”,充分肯定了我省桥梁建设的成果。
    广东桥梁是如何一步步发展起来的?目前的发展水平如何?在桥梁建设的背后,广东交通人克服了哪些重重挑战?今天我们采访到了广东省交通运输厅副厅长贾绍明,请他来介绍我省桥梁建设发展情况。
    【主持人】

    贾厅长,您好!首先请您介绍一下目前我省公路和桥梁建设的总体情况?
    【贾绍明】

    截至2015年,全省公路达21.6万公里,其中,高速公路通车里程7018公里,位居全国第一。全省桥梁为4.56万座,总长320.55万延米;其中特大453座78.56万延米,大桥4376座139.73万延米。
    【主持人】

    从您刚才例举的数字中,我们可以看出广东在桥梁建设方面一直力度很大,请问广东大力建桥的动力是什么呢?
    【贾绍明】

    广东濒临南海,境内珠江水系、韩江水系发达。特别是珠江三角洲河网密布、纵横交错,形成8门入海。发达的水网虽然有利于水运,但是却极大的制约了陆路交通和经济社会的发展。改革开放之初,因为江河阻隔,摆渡成为连通公路的主要方式。从广州至深圳要过两个渡口,从广州到珠海更要过渡四次。在日渐繁忙起来的广深、广珠两线的渡口上,车龙常现,有时一等就要几个小时。
广东要发展,交通要先行,桥梁更要先行。改革开放30多年来,广东交通人勇于学习、敢于创新、善于实践,桥梁建设取得了可喜的成绩。桥梁改变广东交通环境,促进了社会经济大发展。广东经济的发展也促进了桥梁建设技术的不断发展,为促进我国桥梁技术进步发挥了重要作用。
    【主持人】

    我们知道“广东桥、山东路”享誉全国,广东桥可以说是中国桥梁建设的排头兵,始终处于桥梁建设先进行列。改革开放以来,广东建成的具有里程碑意义的桥梁主要有哪些呢?
    【贾绍明】

    1988年,建成的洛溪大桥,为主跨180m的连续刚构桥,同类桥型当时居世界第六,亚洲第一。1989年,建成国道325九江大桥,160米独塔双束面斜拉桥,是当时亚太地区第一座大跨度、独特双索面斜拉桥。1995年,建成汕头海湾大桥,主跨452m混凝土梁悬索桥,是当时世界上最大跨径的混凝土梁悬索桥。1997年,建成虎门大桥,主航道桥为单跨888米的钢箱梁悬索桥,为当时我国最大跨径的桥梁。1998年,建成番禺大桥,主跨161+380+161米双塔双素面超宽斜拉桥。1999年,建成金马大桥,主桥60+2*223+60米独塔斜拉桥—T型刚构协作体系桥,是世界上最大跨径的独塔混凝土梁斜拉桥—刚构协作体系桥,创新斜拉桥与T构连接段改造设计与施工技术。1999年,建成汕头礐石大桥,主跨518m的混合梁斜拉桥,是我国第一座大跨度混合箱梁斜拉桥。2004年,建成新会崖门大桥,主跨338m的混凝土单索面斜拉桥,是国内最大跨径的单索面混凝土斜拉桥。2006年,建成湛江海湾大桥,主跨480m的跨海大桥。2008年,建成广州绕城高速珠江黄埔大桥,南汊主桥为主跨1108m悬索桥,北汊主桥为主跨383m的独塔斜拉桥,是当时国内建成的最大跨度独塔斜拉桥。2015年,建成江门江顺大桥,主跨700m的斜拉桥,是我国第二大跨径的斜拉桥。
   【主持人】

    广东桥梁经历了由小跨径梁桥到大跨径连续梁桥、连续刚构、再到斜拉桥、悬索桥的跨越,是中国桥梁发展浓墨重彩的一笔。在建设过程中,请问广东掌握了哪些建桥关键技术呢?
    【贾绍明】

    一是实现中小跨径桥梁到大跨径桥梁设计与施工技术理论创新。钢筋混凝土到预应力混凝土全面推广应用。二是实现桥梁小直径大直径桩施工技术突破。常规跨径桥梁桩基直径主要在1.5米以内,虎门大桥、九江大桥实现大直径2.0、2.5米施工技术成功,为大跨径桥梁深水基础施工创造条件。三是实现了钢箱梁悬索桥设计与施工成套技术突破。虎门大桥创新大型基础施工技术、锚碇主塔大体积混凝土浇注技术等,形成成套技术成果,全面推进我国现代化大跨径悬索桥建设发展。四是珠江黄埔大桥最大跨径383m的钢箱梁斜拉桥,创新完善我国独塔斜拉桥设计与施工理论。五是发明制造世界最大跨度的MSS62.5m 移动模架架桥机。最大浇注长度75m、承载能力2650t,拓展了移动模架仅停留在55m以下的应用范围,并实现了移动模架在斜交、不等跨桥梁施工中的应用。六是创新深水软基大直径钻孔灌注桩施工技术。潮惠高速公路榕江大桥主桥两主墩共计48根的钻孔灌注桩,按嵌岩桩设计,桩长为85~142m不等,是目前广东省内最大直径及深度的桥梁嵌岩桩基础。
    【主持人】

    这一项项关键技术,可以说代表着广东、全国乃至世界桥梁建设的水平和成就,请问广东桥梁建设获得了哪些有影响力的奖项?
    【贾绍明】

    1999年汕头海湾大桥获得国家建设部建筑工程鲁班奖。2002年虎门大桥荣获第二届土木工程詹天佑奖;2006年崖门大桥获第六届中国土木工程詹天佑奖;2011年佛山东平大桥获第十届中国土木工程詹天佑奖;2014年广州珠江黄埔大桥获第十二届中国土木工程詹天佑奖。虎门二桥、九江大桥等获国家科技进步二等奖。广东桥梁获得广东省科学技术奖共82项,获得中国公路学会奖共56项,获得中国航海学会奖共24项。另外,还获得国家金卡工程优秀成果金蚂蚁奖1项;洛溪大桥获国家银质奖。
    【主持人】

    目前,我省正在开展粤东西北高速公路建设大会战,有力推动了高速公路的建设,也带动了桥梁建设的发展。请问目前广东在建高速公路中的大型桥梁有哪些?这些桥梁有什么特点呢?
    【贾绍明】

    我省目前在建高速公路的桥梁长主桥跨径大。粤东西北地形复杂,大部分山岭地形,山高谷深,悬崖峭壁。“7山2水1分田”形象反应了广东自然地理特征。造就水网修大桥,山岭地区修长桥。现在高速公路桥隧比率不断升高,有的路段已经达70%。
在建广中江高速公路,路线长68.6公里,桥梁长57.4公里,共有6段长桥,最长桥梁29.04公里,有主跨320、365、380、400米四座大跨径斜拉桥,还有连续刚构桥。在建潮惠高速公路榕江大桥,长14.6公里,主跨380米大跨径低塔斜拉桥。在建湛江东海岛至雷州高速公路,路线长36.6公里,东海岛大桥长17.8公里。在建汕湛高速公路肇云西江特大桥,主桥为主跨738m的双塔双跨吊悬索桥,线路全长157.4公里。
    【主持人】

    港珠澳大桥是我省目前正在建设的标志性桥梁,这次也吸引到国际桥梁与结构工程协会到现场参观,请问目前大桥的建设情况如何?
    【贾绍明】

    港珠澳大桥东接香港特别行政区,西接广东珠海和澳门特别行政区,是国家高速公路网珠三角环线的组成部分,是跨越伶仃洋海域的关键性工程,是连接珠江东西两岸新的公路运输通道。大桥包括三项工程:一是海中主体工程,二是香港口岸及珠海、澳门口岸,三是香港连接线、珠海连接线、澳门连接线。路线长55公里,其中,香港接线12公里,主体工程全长29.6公里,珠海连接线13.4公里,总投资为1050亿元。海中主体工程由粤港澳三地共同建设;三地口岸及连接线由三地各自建设。港珠澳大桥海中主体工程又有桥梁、隧道和东、西人工岛组成,岛隧长6.7公里,隧道东、西两端各设置一个海中人工岛。海底沉管隧道5664米,海中桥梁长22.9公里。
2009年12月15日,港珠澳大桥珠澳口岸人工岛开工建设,实现了当年温总理提出的“港珠澳大桥年内一定开工”的目标。2010年12月,港珠澳大桥主体工程(沉管预制厂)开工,2011年1月,海中人工岛开工建设。目前,港珠澳大桥主体工程建设正在有序进行。东、西人工岛施工已接近尾声;2015年完成全部海中桥梁工程基础、桥墩施工。非通航孔桥钢箱梁吊装全部完成。截至2016年4月底,钢箱梁架设已完成总量的98%。
    【主持人】

    港珠澳大桥作为外海桥梁、人工岛、海底隧道集群工程,将成为世界上最长的沉管隧道跨海工程。请问大桥建设需要克服哪些技术难点呢?
    【贾绍明】

    首先建设条件极其复杂。大桥跨越伶仃洋,地处台风、深水、波浪、软基、强震等复杂的自然气候条件,此外还受到环保、景观、航运、海事安全、航空管制等诸多制约因素。第二技术标准最高。大桥设计寿命120年,按照采用了内地和香港、澳门三地标准就高不就低的原则。第三工程技术覆盖面广。工程涵盖了交通行业内桥、隧、岛、海工等各项工程,特别是深埋特长海底隧道、海中软基上建人工岛,很多都是国内的工程建设经验的空白区。第四生态环保要求极高。大桥穿越环境敏感的中华白海豚保护区、穿越珠江航运最繁忙区段。生态环境保护、资源节约等要求对大桥建设的约束不断强化,比如大桥桥墩阻水率必须10%以内,尽量采用预制安装,减少施工对海域的影响等,对设计,特别是施工提出巨大的挑战。
    【主持人】

    港珠澳大桥被称为“中国建设史上历程最长、投资最多、施工难度最大的跨海桥梁项目”,一直受到海内外的广泛关注,建设者也承受着很大的压力。请问大桥建设遇到的挑战有哪些呢?
    【贾绍明】

    一是工程建设的挑战。需要克服海底深埋沉管隧道、沉管大体积高质量混凝土浇筑、深海大钢圆筒设计施工、沉管浮运沉放对接安装等诸多技术难题。
    二是设计使用年限保障的挑战。港珠澳大桥工程所处海域,具有气温高、湿度大、海水含盐度高的特点,受海水、海风、盐雾、潮汐、干湿循环等众多因素影响。同常规跨海通道相比,港珠澳大桥集桥、岛、隧于一体,结构复杂、构件类型多、运营环境各异,特别是预制沉管隧道对混凝土结构裂缝要求极高。
    三是工程建设管理的挑战。港珠澳大桥由粤、港、澳三地共建共管,在管理体制机制、建设理念、建设标准、法律法规、行政管理、基建程序等方面存在很大差异。港珠澳大桥建设管理需面对跨境重大交通工程决策机制、决策质量、建设管理模式、工程建设控制策略、战略资源类型及供应链管理等一系列的挑战。
    四是安全运营的挑战。离岸特长沉管隧道防灾减灾技术将是港珠澳大桥安全运营的重大技术挑战,为保障港珠澳大桥的运营安全性,必须攻克沉管隧道接头、火灾力学行为、耐火保护技术、防灾监测与预警技术、排烟通风、人员逃生与救援等一系列的技术难题。
    五是可持续发展的挑战。港珠澳大桥建设期内及建成后桥梁照明、人工岛建筑、隧道通风照明等将会消耗大量的能源。目前,交通基础设施节能减排研究正在加快推进,因此,有效降低建设和运营过程中的能耗成为了港珠澳大桥可持续发展的重大技术挑战。
    【主持人】

    港珠澳大桥建设是如何克服这些挑战的,取得了怎样的成果?
    【贾绍明】

    一是创立深埋沉管隧道设计与施工的技术理论体系。工程最终确定节段式的钢筋混凝土沉管隧道,是世界上最长、深水、深埋沉管隧道。设计过程充分考虑管节差异沉降控制、抗震性能分析、管节及接头密水可靠等技术难题。此外,沉管大体积高质量混凝土浇筑达到施工技术极限。
    二是创造了深海大钢圆筒筑岛设计与施工技术,实现外海人工岛设计施工的新突破。采用大直径钢圆筒围成人工岛,大大减少船机及海上作业的时间。大钢圆筒直径22米,最高50.5米,共120个,深入海底围成岛,使用具有足够能量的振动锤打入深海。振沉系统的振动锤、同步装置、动力站等从美国引进,共振梁、吊架等由中国制造,完美实现了同步工作。
    三是沉管浮运沉放对接安装系统核心技术取得了突破。沉管由33个管节对接组成。标准沉管长180米、宽38米、高11.4米,重7.4万吨。每个管节都要精确的沉入40多米的海底基槽,与安装好的管节对接,对接难度非常大。建设者充分考虑了外海恶劣的施工环境,研发了一整套的沉管隧道水下对接安装技术和设备,确保了安装的精度和质量。
    四是创造了沉管浮运沉放对接“窗口期”预测新技术。沉管浮运沉放对所在海域气象、海浪、海潮有苛刻的要求,必须在合适的天气、海洋潮汐与海浪、海流的条件下才能施工,也就是要通过气象预测找到满足两个因素叠加形成的作业保障窗口期,这是预测的精度要求非常高。
    五是推动外海大型施工设备制造技术进步创新,取得全面突破。港珠澳大桥突破装配化桥梁设计方法、施工方法、加工制造、寿命保障等方面诸多技术瓶颈,实现了“大型化、工厂化、标准化、装配化”建设理念。
    【主持人】

    港珠澳大桥连接世界最具活力经济区,建成后从香港到珠海的车程将由目前的3个多小时缩减为半个多小时,这对推动内地与港澳经济发展有怎样的战略意义?
    【贾绍明】

    港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域,是连接香港特别行政区、广东省珠海市、澳门特别行政区的大型跨海通道,是国家高速公路网规划中珠三角环线高速公路的组成部分和跨越伶仃洋海域的关键性工程。其主要功能是解决香港与内地(特别是珠江西岸地区)及澳门三地之间的陆路交通运输要求,建立连接珠江口东西两岸新的陆路运输通道。
珠江三角洲已经成为了我国发展最快的改革开放先行地区和经济中心区域。对周边地区发挥了至关重要的辐射带动作用。港珠澳大桥建成后,将从根本上改变珠江西岸地区与香港之间的以水运为主和陆路绕行的状况,从而完善国家和粤港澳三地的综合交通运输体系和高速公路网络。将进一步密切珠江西岸地区与港澳地区的经济社会联系,改善珠江西岸地区的投资环境,加快产业结构调整和布局优化,拓展经济发展空间,提升珠江三角洲地区的综合竞争力,保持港澳地区的持续繁荣和稳定,促进珠江两岸经济社会协调发展,打造世界级城市群等具有积极的推动作用和支撑作用。
    【主持人】

    虎门二桥是我省正在建设的另一座标志性桥梁,国际桥梁与结构工程协会在参观完虎门二桥后,也给予了很高的评价。请问目前虎门二桥的建设情况如何呢?
    【贾绍明】

    虎门二桥路线长12.9公里,东接广深沿海高速,西接广州绕城高速和京港澳高速,全线采用双向八车道高速公路标准,设计时速100公里,批复概算112亿元,工期5年。上游距珠江黄埔大桥约20公里,下游距虎门大桥约10公里。全线采用桥梁,主桥为两座超千米级悬索桥。坭洲桥主跨跨径1688m,钢箱梁全宽49.7m,主塔高260m,锚碇地连墙直径为90m;大沙桥为1200米双塔单跨钢箱梁悬索桥。虎门二桥是世界第二大跨径悬索桥,世界上最长钢箱梁悬索桥,世界首次同时建设两座超千米级悬索桥,攻克了自主研发国产盘条生产1960Mpa超强钢丝的核心技术。项目2013年12月底开工建设。
目前,在土建工程进展方面。超大型锚碇地连墙已经完工,截止2016年4月,大沙桥锚碇已转入锚碇锚体施工和索塔塔身施工,东西塔均已进入下横梁施工阶段。坭洲桥东锚碇进入锚碇顶板施工,西锚碇已开始锚体首段施工,索塔承台已完成,东西塔塔柱施工节段已经爬升至下横梁处。引桥节段预制箱梁正在按计划生产,准备开始架梁。在钢结构工程进展方面。钢箱梁施工准备工作基本完成,开始板单元生产;大沙桥和坭洲桥索鞍铸件全部完成,正进行粗加工和焊接;坭洲桥1960MPa超高强钢丝试制已完成,转入批量生产阶段;大沙桥1770MPa盘条和钢丝生产已进入正常生产程序。
    【主持人】

    作为世界第二大跨径悬索桥,世界上最长钢箱梁悬索桥,也是世界首次同时建设的两座超千米级悬索桥,虎门二桥克服了哪些技术难点,取得了怎样的成就呢?
    【贾绍明】

    一是刷新锚碇地连墙基础混凝土一次性浇筑纪录。大沙桥锚碇基地连墙基础础直径82m,单个锚碇基础砼约13.7万方、钢筋约5000t。坭洲桥锚碇地连墙基础直径90m,单个锚碇基础砼西锚约15万方、东锚约19万方,钢筋约5500t。虎门二桥一次性最大混凝土浇筑量为1.8万立方米,成为国内当前桥梁单次浇筑混凝土最大方量。?
    二是突破珠江口超千米悬索桥颤振和涡振关键技术。创新超宽整体式箱梁气动性能研究,经过优化气动外形的整体式箱梁可以同时解决主跨1688m的坭洲桥颤振和涡振两个关键技术难点,颤振临界风速可达到78m/s,而且相对分离式钢箱梁宽度更小,重量更轻,相应的吊索、主缆,索塔、锚碇等规模都显著减少,显著降低造价,为后续桥梁建设提供很好的借鉴。
    三是突破1960Mpa国产高强钢丝主缆制造核心技术。大沙桥(360+1200+480)m悬索桥两根主缆,每根主缆由169根通长索股组成,每根索股由127根直径5.2mm、抗拉强度1770MPa钢丝组成,全桥主缆钢丝重量约15527t。坭州桥(658+1688+522)m悬索桥两根主缆,每根主缆由252根通长索股组成(西边跨另设6根背索)。每根索股由127根直径5.0mm、抗拉强度1960MPa钢丝组成,全桥主缆钢丝重量约30217t。
    四是创新BIM建管养一体化信息集成技术研究应用。建立一个贯穿于大桥工程全寿命周期的建管养一体化平台。目前已完成的工作包括BIM三维设计、BIM平台建设、三维形象进度、预制节段梁生产管理、质安隐患排查、索塔施工监控等。探索出一套适用于路桥行业BIM技术应用的新模式。
    【主持人】

    虎门二桥突破高强钢丝主缆制造核心技术,是我国桥梁建设自主创新的一大成就,这对推动我国桥梁超强钢丝产业技术进步和创新有什么重大意义呢?
    【贾绍明】

    上世纪九十年代以前,我国桥梁用缆索,包括主缆、斜拉索、吊杆盘条和钢丝一直依靠国外进口,1994年,国内钢丝加工企业相继投产,广东虎门大桥主缆用钢丝,就是首个有国产企业参与中标的项目,结束了我国缆索钢丝加工依赖进口的局面。虎门二桥是国际性标志性工程,创新国内盘条制造1960Mpa超高强钢丝,是大桥建设者责任心的体现,是敢于担当、勇于创新的体现,研究成果必将促进我国高强钢丝产业的技术进步,促进我国超大跨径桥梁的不断发展。主缆成套核心技术:包括1960MPa国产高强镀锌铝钢丝、多股成品索预应力锚固系统、缆索防护体系、全桥一体化主动除湿系统等,从材料到施工再到养护均有所创新,以期实现全寿命安全耐久。
    【主持人】

    作为连接广州与东莞的交通要道,目前虎门大桥的交通压力与日俱增。虎门二桥建成通车后,对改善目前珠江口岸的交通状况,推动珠三角地区经济发展有哪些帮助呢?
    【贾绍明】

    虎门二桥东起东莞沙田,经海鸥岛,西至广州南沙,跨越珠江口狮子洋水道,连接珠江口东西两岸又一重要跨江通道,是落实《珠三角地区改革发展规划纲要(2008—2020年)》重要基础设施之一。项目建设对缓解虎门大桥超负荷交通拥堵状况,深化珠江口东西两岸城市群联系,完善广东省及珠三角地区公路网布局和功能,促进珠江三角洲经济一体化、同城化协调发展,促进广东南沙自贸区快速发展将发挥重要作用。