预制超级工程

文/中交第二航务工程局有限公司　李伟幸

港珠澳大桥主桥

伶仃洋上的港珠澳大桥

港珠澳香港接线段预制场

刷新世界纪录

港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域，是连接广东省珠海市、香港特别行政区、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江三角洲地区环线的组成部分和跨越伶仃洋海域的关键性工程。港珠澳大桥香港接线段高架桥上部结构施工全部采用大型化、工厂化、标准化、装配化的短线匹配预制施工、悬臂安装施工工艺，以缩短海上作业时间，提高工效，确保工程质量和结构耐久性。其中，主通航孔180米跨变截面连续刚构桥采用短线匹配预制工艺刷新了该工艺在更大跨度和更高梁段的世界记录，且其存在小半径曲线空间扭转问题，预制难度较大，在国内外尚无工程案例可循。

短线法预制在欧美、日本、东南亚及我国香港等国家和地区的应用较为广泛，如香港昂船洲大桥、T9号干线等。近年来才在我国大陆地区逐渐推广，例如苏通长江公路大桥、厦门集美大桥、上海祟启大桥、南京四桥、嘉绍大桥、厦漳跨海大桥等。而在这些项目中，除集美大桥最大跨度为100米外，其余多在75米以内，且集美大桥结构线形变化相对简单，直腹板箱梁结构尺寸变化较小，其平曲线半径较大，也不存在缓和曲线段，箱梁断面未有扭转现象，其预制难度均小于港珠澳大桥香港接线高架桥。

港珠澳大桥香港段接线180米跨径变截面连续刚构桥，箱梁从墩顶到跨中梁高为4米至10米,底宽5米至7米，梁宽17米至19米。梁段高差6米，底宽差2米，翼缘变宽2米，且部分变截面梁段还处于超高缓和曲线上，最小半径曲线达513米。顶板、底板四角点均处在三维扭曲面内，腹板内外侧随高度均有不同程度的扭曲位移变化,预制难度较大。

港珠澳大桥香港段在世界范围内首次将短线匹配预制工艺应用于大跨径变截面箱梁桥中。目前，全部1528榀大跨径变截面梁段已全部预制完成，产品质量良好、梁段尺寸精准，达到预期目的，得到业主及国内外同行的高度认可。项目部分研究成果，如无测量塔短线匹配几何线形量测技术、墩顶块壳体预制技术、自动化液压模板系统等技术，目前已推广应用到在建的多座桥梁，如虎门二桥、秀山大桥等。

与此同时，在未考虑装配式可调液压模板系统的开发节约施工场地、提高模板施工功效、缩短箱梁预制工期等节约间接成本的情况下，仅考虑各项技术措施实施过程中的材料、设备等直接费用节省超过1000万元。由此可见，大跨径变截面短线匹配预制技术的应用，取得了显著的经济效益。

组图：港珠澳大桥大跨径变截面曲线梁预制生产与安装

短线匹配法预制拼装技术在我国作为一种新型的、先进的施工工艺，具有很高的科技含量。该项目中大跨度变截面短线匹配箱梁预制技术的研究成果及成功应用，标志着短线匹配预制技术在大跨径连续梁桥或连续刚构桥建设中工艺更加成熟；凸显出在城市高架、跨江（河、山谷、山涧）桥等建设中具有的质量、速度、经济、环境等优势。同时，刷新短线匹配预制方法在更大跨度，更高梁段的变截面梁桥的应用范围，进一步拓宽短线匹配法箱梁预制工艺在空间曲线梁桥和小半径曲线桥梁中三维扭曲梁桥的应用范畴，为大跨度预应力混凝土连续箱梁及连续刚构桥施工提供了除挂篮悬浇之外的另一种崭新施工工艺，为在不同施工环境的桥梁设计与施工提供了新的途径。为规划、设计、施工提供了更广阔的工艺选择空间，将有助于提升我国建桥水平和建桥地位，同时也为今后其他类似项目在施工方案选择、施工过程控制及施工管理方面提供了宝贵经验。

项目关键技术包括：大跨径变截面箱梁短线匹配预制总体工艺；复杂高大墩顶块结构形式优化及其预制技术；大跨径变截面箱梁短线匹配预制线形控制技术；装配式自动化模板系统研发；大跨径变截面箱梁钢筋骨架成型技术；大跨径变截面箱梁匹配预制成套技术。

五大创新点

1. 首次提出适用大跨度变截面梁段预制的分区段短线匹配预制理念，并系统形成了大跨度变截面成套预制技术。

2. 针对双肢薄壁墩，墩梁固结体系，提出一种新型的大跨度复杂壳体墩顶块设计结构，研发了适应大跨度壳体多墩顶块夹心预制工艺，有效解决了大跨墩顶块重量大，吊装难度大，预制困难的问题。

3. 自主研发了无测量塔短线匹配几何线形测量控制技术及专用控制软件，进一步提高了线形控制精度，有效解决了大跨高大箱梁短线匹配精度控制难题。

4. 研发了分离式可调钢筋绑扎胎架，系统解决了变截面箱梁尺寸变化适应性工效低、安全风险高的难题，提高了变截面箱梁钢筋绑扎效率和保护层控制精度。

5. 研发了自动化液压模板系统，适应了变截面箱梁尺寸变化及小半径曲线扭转要求，提高了施工工效，降低了高大模板施工安全风险。

该项目申请发明专利4项、实用新型专利1项，获软件著作权1项。经湖北省科技厅组织鉴定，“大跨径变截面曲线梁工厂化预制技术研究”总体达到国际领先水平。

港珠澳大桥全景

俯瞰港珠澳大桥接线

行者无疆　百年二航

中交第二航务工程局有限公司（简称“二航局”）创建于1950年，是原交通部直属四大航务工程建设一级施工企业之一，于2006年成为世界500强企业——中国交通建设股份有限公司全资子公司。二航局经过60多年的发展，现已成为一家集设计、施工、科研、资本运作于一体，以路桥、港航、铁路、城市轨道交通、市政工程施工为主业，“大土木”、多元化经营的大型工程建设企业，市场遍布全国29个省（市、自治区），以及东南亚、南亚、中东、欧洲、非洲、南美洲的24个国家和地区。

二航局下辖12家子公司、13家分公司、3家参股公司、30余家投资及房地产项目公司，以及30余家经营性分公司和海外经营办事处。二航局具有公路工程施工设计—总承包特级、港口与航道工程设计—施工总承包特级、市政公用工程施工总承包一级和城市轨道交通工程专业承包等资质，现有员工9000多人，其中经营管理和专业技术人员7000多人，拥有各类大型工程船舶近百艘。

在60多年的发展历程中，二航局培育了“诚信共赢，拼搏奉献，持续改进，超越自我”的核心价值观，确立了“诚信服务，优质回报”的经营理念，以“争科技领先，创管理一流”的企业精神，践行着“港航连四海，路桥通五洲”的企业使命。“行者无疆，百年二航”这一愿景，引领着二航人不断追求更强、更大、更卓越。

截至2017年，二航局共获得国家和省部级优质工程奖206项，包括“詹天佑土木工程大奖”19项，“鲁班奖”14项，国家优秀工程金奖9项、银质奖18项、中国市政工程金杯奖5项。此外，二航局先后7次获国际桥梁协会大奖（包括“亚瑟﹒海顿奖”“乔治﹒理查德森奖”“古斯塔夫斯﹒林德恩斯奖”“尤金﹒菲戈奖”），10次获得“菲迪克”工程项目奖。同时，还获得了国际桥协“杰出结构工程奖”、英国“卓越结构工程大奖”、国际道路联盟全球道路成就奖。

二航局还先后获得“全国五一劳动奖状”“全国企业文化建设工作先进单位”“全国守合同重信用单位”“中国优秀诚信企业”“中国最具影响力企业”“中国交通建设十大桥梁英雄团队”等荣誉。2015年，二航局被授予“全国文明单位”称号。