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CCTV《創新進行時》跨越海洋的“握手”(五)深中通道伶仃洋大橋

發布時間:2019-12-01來源:中交二航
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伶仃洋上,超級跨海通道,正在架設。

最高離岸海中懸索橋,最寬海底隧道,巨型人工島,前所未有的工程難題。

創新進行時,跨越海洋的“握手” ,見證伶仃洋上的工程奇觀。

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廣東南部,伶仃洋海面,這里即將樹立起一架全球最高的離岸海中懸索橋,伶仃洋大橋。橋面到海面的高度將達到90米,相當于30層樓高。兩個橋塔的距離,將達到1666米,使其成為世家最大跨徑的海上鋼箱梁懸索橋。伶仃洋大橋,是又一橫跨伶仃洋的超級工程——深中通道的一部分。深中通道,跨越珠江口兩岸,是連接深圳和中山的跨海通道。它將和北面的虎門大橋,南面的港珠澳大橋,成為連接粵東粵西的紐帶,推動整個粵港澳大灣區的繁榮。

但是,要在伶仃洋建設一座海上大橋,有一個難度,建設者們無法回避,航道。廣州港,中國最繁忙的港口之一,這里分布著多條航道,每天有上百艘船只往來。而伶仃洋大橋,恰恰處在這些航道上。往來船只,其中不乏30萬噸的巨輪。為了讓這些高幾十米的巨輪順利通過,工程師們為伶仃洋大橋確定了90米的橋面高度和1666米的跨徑。

如何實現這個設想呢?工程師們決定采用懸索橋的設計。這種橋梁通過橋塔和鋼索,為大橋提供支撐,兩條主鋼索上垂下多根鋼索,吊起巨大的橋面。這樣,大橋就不用設計橋墩,從而實現了避讓航道,滿足通航的設想。兩根巨大的主鋼索,都懸吊在兩座巨大的橋塔上,所以橋塔必須足夠穩固。

如何保證橋塔的穩固?這里是伶仃洋大橋的建設現場,28根樁基穩穩扎入87米深的海底,圍成1017平方米大的平面。他們,將成為橋塔在海底的穩固根基。接下來,再將一個巨大的鋼吊箱套在28根樁基上。鋼吊箱與樁基固定后,在鋼吊箱內灌注混凝土,就會形成一個巨大的承臺。接下來,再以同樣的方式,完成另一側的承臺。兩個巨大的承臺,如同兩條有力的“大腿”,穩穩地支撐起整座橋塔的重量。

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這個形似圓筒的龐然大物,就是鋼吊箱,直徑41.2米,高14.5米,總重超過7架空客A380。鋼吊箱內,這些底部的巨大圓孔,使鋼吊箱從高空看起來時,像一個巨大的蜂窩煤。這些空心圓孔,正是為了與28根樁基套接。為了有效抵御海浪、船只對大橋的沖擊,鋼吊箱外壁的厚度達到了2.5米。1800噸的鋼吊箱,即將被運送到海上,與28根樁基實現套接。但是,這樣一個巨型鋼吊箱,該如何運輸并精準吊裝呢?

程之余:“我把最難的那個已經裝上去了。測標高的時候,相對來說你要站到這個上面……”

程之余,42歲,伶仃洋大橋東索塔現場負責人。他將帶領團隊,完成這次鋼吊箱的吊裝工作。

程之余:“你把這些無關的人員清場,讓他們讓開。”

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鋼吊箱運輸在即,他到現場再次一一確認所有細節。23年海上施工的經驗,讓他深知,所有“魔鬼”都藏在細節中。任何一個細節的失誤,都可能給施工帶來巨大風險。

往往在這樣重要的時刻,程之余都會請自己的老師,有著四十多年施工經驗的沈體仁一起去現場查看。

程之余:“因為我們沈老對各方的船舶這一塊。他是這方面的專家,是很熟悉的,所以每一步我們到現場去之后,凡是我們現場需要大型的一個船舶定位,吊裝之類的工作,他(都是)親力親為。”

沈體仁今年78歲了,曾參與過潤揚長江大橋、港珠澳大橋、馬爾代夫大橋的設計與建造,盡管已經退休將近20年了,卻從不曾離開一線施工現場。

沈體仁:“主要還是單位需要,而不是說我掙不掙錢,我從來到哪里都沒說過錢,我給你出的點子你能夠實現,做了重大的貢獻,我心里頭也會覺得很好。”

數十年的水上施工經驗,沈工練就了一雙“火眼金睛”,總能發現現場潛在的風險,果然,問題出現了。

沈工敏銳地發現碼頭的水位深度與之前施工單位上報的似乎有些出入。

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沈體仁:“資料上是說-8(米),-8(米)就是8米水深,最低潮等于是-2(米),現在測的就不夠,它等于是這個碼頭,搞得它也淤(泥)了”。

進行測量后,發現現場水位比曾經上報的水位淺了兩米,碼頭水位深度不夠,這意味著運載鋼吊箱的運輸船將會在此擱淺,一旦擱淺,鋼吊箱就會發生傾斜甚至傾覆,擺在程之余面前的似乎只剩下一條路——清淤。將碼頭周邊的水下淤泥清理干凈,就能為運輸船提供足夠的吃水深度,然而,要達到要求的水位需要清理大量的淤泥,這將耗費大量的人力和時間,至少也需要7天,不僅工期大大延誤,還帶來了一個新問題。

“山雨欲來風滿樓”,現場刮起了大風,熟知海上天氣的程之余意識到:一場臺風即將到來。如果不能在臺風到來前,成功下放鋼吊箱,就只能等到臺風后,這對本就緊張的工期來說,更是雪上加霜。衡量再三,只能在臺風來臨之前吊裝到位,但水深不夠,工程船如何才能進來呢。

經驗豐富的沈工,提出了一個大膽的創新方案,將原本與碼頭呈45度角的運輸船旋轉至碼頭平行,中間再用一艘吃水深度更淺的小船作為阻隔,這樣就能確保運輸船停在安全水位內,避免擱淺可能帶來的風險,工程師們把這種方式,叫作“墊檔”。“墊檔”,這種看似簡單的方法,卻只有經驗豐富,對船舶性能極其了解的人,才能想到且敢于實施。吊裝鋼吊箱,必須在漲潮時進行,只有短短的6個小時窗口期,4艘大船,一百多個人同時施工,時間緊,協調難度高,每一個環節都需要周密的設計,一旦某一個步驟考慮不周,就有可能造成船體碰撞,鋼吊箱下放偏差等問題。

經驗豐富的沈工,是現場唯一一個,對“墊檔”步驟和細節,了如指掌的人,他必須馬上著手,為大家繪制一張清晰的“指揮圖”。不同于年輕人習慣用電腦繪圖,沈工至今仍堅持手繪圖紙,在整個工地的技術人員中,78歲高齡的沈體仁,是唯一一個手繪圖紙的人。

沈體仁:“我畫這個是示意圖,也就是你一看到你就知道怎么弄,在設計上還要下功夫,你要把圖縮小了,好比把一(千米)的東西,縮到一個鉛筆芯上”。

沈工已經在大橋工程現場,工作一年多了,有時遇到重要工序,他就睡在施工現場,這些手繪圖紙,凝聚著沈工幾十年的積累與經驗,每次他畫的圖紙,都會被徒弟們收藏著。

終于,到了吊裝鋼吊箱的日子,雖然海上仍刮著五級大的風,但這已經是臺風來臨前,最佳的吊裝時機了。重達2000噸的浮吊,到達碼頭,運輸船由小船作為阻隔,停在了安全水位內,一切準備就緒。

巨大的鋼吊箱被緩緩吊起,再平穩地放置在運輸船上。接下來,它將經歷7小時的海上旅程,抵達吊裝點。

工程師們即將面臨更大的挑戰。接下來的任務是要通過重達2000噸的巨型浮吊,將鋼吊箱從運輸船甲板上吊起,再平穩地平移到樁基的正上方,進行套接。海浪的擺動,讓浮吊始終處于搖晃的狀態,強大海風則足以撼動鋼吊箱,28根樁基面對28個圓孔,每一個都要對齊,這無疑是巨大的挑戰。

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由于鋼吊箱體積巨大,工程師們無法在空中俯視觀測鋼吊箱的孔洞與樁基是否精準對齊,這給套接帶來巨大困難。一旦套接出現失誤,樁基很可能與鋼吊箱撞擊,鋼吊箱自身將會產生變形導致報廢。如何精準對接,工程師們必須想方法確保萬無一失。

這個十字形的綠色標志,是程之余和同事們為保證鋼吊箱精準對接而進行的一個巧妙設計。在鋼吊箱四個方向上,布置四個這樣的標記,同時在對接平臺上,也布置四個對應的點。當鋼吊箱上的綠色標記,與平臺上的四個點分別重合時,鋼吊箱的28個圓孔,基本也就能夠與樁基對齊。這僅僅是實現精準套接的第一步,接下來工程師們還要隨時監測鋼吊箱的下放情況。

四位測量工程師分別拿著測量尺,站在鋼吊箱的四個方向,實時監測鋼吊箱的平面位置。時間慢慢過去,鋼吊箱距離樁基越來越近。終于,28根樁基精準地與鋼吊箱套接。看著樁基慢慢穿過鋼吊箱底板,站在鋼吊箱邊的程之余,終于松了一口氣。接下來,建設者們還需要通過焊接,將鋼吊箱和樁基牢牢固定在一起。

大橋橋塔基座終于初見雛形,未來,一座世界上最高的離岸海中懸索橋將會在此逐漸出現。接下來的五年里,上萬名建設者還將繼續堅守陣地,直至深中通道全線通車。從制造沉管鋪設隧道,再到海底鑿巖開挖基槽,從茫茫大海中人工造島,再到海上造橋,每一個設想到不可思議,每一個關卡都困難重重,建設者們用勇氣、堅持與創新邁出了不斷前進的腳步。深中通道,不僅是連接粵港澳大灣區的融合之路,也是中國工程師們的堅守之路,創新之路。

 
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