桥梁建造者9攻略-中桥科技

2018年10月23日， *** 总书记宣布港珠澳大桥正式开通。 这一超大型跨海交通工程是我国基础设施建设领域的国家工程、国家重量级项目，备受关注。 大桥连接香港、珠海、澳门，集桥、岛、隧道于一体。 在设计理念、施工工艺、施工组织和管理模式等方面进行了一系列创新，标志着隧道-岛桥的设计和施工管理水平处于国内前列。 走向世界的前沿。

港珠澳大桥的开通运营是我国在桥梁建设领域不断取得新成就的缩影。 1957年9月25日，“万里长江之一桥”武汉长江大桥建成，揭开了我国桥梁建设史上新的一页。 截至2020年底，我国公路桥梁已达91.28万座、6628.55万延米； 在世界排名前10的悬索桥和斜拉桥中，我国分别占据6位和7位。 由于先进技术和工程管理方法的大规模应用，功能不同、姿态各异的桥梁遍布全国。 如今，桥梁技术已成为我国基础设施建设领域众所周知的“王牌”。 “一桥通南北，天堑变通途”正在成为现实，促进经济发展，造福人民生活。

深埋沉管隧道技术让大桥穿越海底

桥是为跨越山谷、水面或障碍物而建造的结构。 它一般由上部结构、下部结构、支撑系统和辅助设施组成。 按其用途、尺寸、结构、跨度可分为多种类型。 桥梁按结构体系可分为梁桥、拱桥、索桥（悬索桥和斜拉桥）等。桥梁作为人类活动的基础设施，有着悠久的历史。 《诗经》中有关于古人在渭河上架设浮桥的记载。 建于隋唐时期的赵州桥是世界上现存更大、保存最完好的单孔开肩石拱桥。 从古代的独木桥、亭埠桥、木浮桥，到古代的砖石结构桥梁，再到钢桥、混凝土桥桥梁建造者9攻略，建造技术日新月异，桥梁的结构、尺度、材料、用途、和外观不断发展。

港珠澳大桥是当代桥梁技术的集大成者，创造了多项世界纪录：全长55公里，是世界上最长的跨海大桥； 海底隧道全长6.7公里，是世界上最长的海底公路沉管隧道； 最深的海底隧道位于海平面以下46米，是世界上埋在海底最深的沉管隧道； 钢材用量达42万吨，相当于60座埃菲尔铁塔金属框架的重量。 它是世界上钢结构最长的桥梁等。

这些世界纪录的创造，都离不开桥梁建设的技术创新。 其中，深埋沉管隧道技术更具代表性。 与你日常看到的桥梁不同，港珠澳大桥不仅有一座“桥”，还有一条长达6.7公里的海底沉管隧道，这是整个工程中难度更大的部分。 港珠澳大桥主要通航口紧邻香港国际机场。 若采用桥梁方案，桥塔高度将超过200米，影响飞机起降，故采用沉管隧道方案。 同时，这里也是珠江口出海的主要通道。 为长远发展，应按30万吨级通航标准进行储备，确保船舶安全。 这就要求沉管隧道埋于海底22米深处，是一般沉管隧道埋深的10倍。 为此，我们实现了多项关键技术创新——

依托新技术打好“地基”，有效防止地陷。 沉降是指地基土在建筑物荷载作用下受压缩而产生的竖向变形或下沉，是沉管隧道固有的问题。 “复合地基+复合地基床”是沉管隧道地基新技术，采用“振打石、找平石+找平砾石”的复合垫层设计方案。 配套的沉管基础施工质量检测监测管理系统、海上附加费预载监测系统、沉管隧道沉降变形监测系统，有效保证了基础施工质量。 监测结果显示，抛石基床精度提高40%，碎石垫层精度提高20%，隧道平均沉降达到7.4厘米，均达到世界领先水平。

“工厂化”预制技术和半刚性沉管结构，确保隧道安全，提高施工效率。 港珠澳大桥海底隧道共有33段沉管。 标准管段重约8万吨，同时还要抗压，防止漏水。 这些沉管需要先在陆地上 *** ，然后埋在海里才能相互连通。 “工厂法”预制技术创新开发沉管生产线、大型自动化液压模板、混凝土全断面浇筑及裂缝控制、8万吨沉管顶管等成套技术桥梁建造者9攻略，实现了工业化制造超大型混凝土构件。 传统刚性和柔性沉管结构不适合深埋：世界上沉管隧道埋深一般在3米左右，港珠澳大桥沉管隧道更大埋深为22米。 因此，该团队创新研发了半刚性沉管结构，开发了适用于沉管结构的永久预应力系统，并发明了一种基于材料断裂力学特性的“记忆接头”。 半刚性沉管结构得到国际同行的高度认可，成为继刚性管接头和柔性管接头之后的第三种结构，为沉管隧道结构提供了新的选择。

沉管隧道合龙取得重大突破。 合拢是将两端建造的桥梁、堤坝、水坝等工程在中间连接起来的过程。 港珠澳大桥合流段位于第29沉管与第30沉管之间。 传统的施工方法需要潜水员在水下安装模板，然后将混凝土浇注到模板中。 需要大量的潜水工作，不仅风险大，而且要消耗半年左右的时间。 通过3年多的攻关攻关，发明了具有折叠式结构和主动止水可逆操作功能的新型收龙方式，攻克了结构体系、止水折叠结构、外形等关键技术控制闭龙口。 采用工厂化生产、海上组装安装的方式，仅需1天即可完成闭合，闭合精度可达2.6mm。

智能施工让桥梁施工更科学高效

以深埋沉管隧道为代表的多项新技术，不仅在港珠澳大桥建设中发挥了重要作用，也为我国桥梁建设乃至基础工程建设提供了有力支撑。 其中，智能施工技术尤为关键。

智能施工是指在施工过程中充分利用智能技术，通过智能系统的应用，提高施工过程的智能化水平，达到安全施工的目的，提高建筑物的性价比和可靠性。 智能施工可以提高建设者的感知、预测、控制和操作能力，使工程环境可知、可控，实现施工过程中工作状态、施工环境等信息的采集、处理和分析，实现对施工过程的精确控制。大型钻机。

物联网、云计算、数据管理和分析系统是智能建造的关键技术。 物联网通过射频识别、红外传感器、全球定位系统、激光扫描仪等信息传感设备将物品与互联网连接起来，实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理。 依托物联 *** 有的传感技术和感知能力，建设者可以利用卫星定位系统、声纳、芯片探测器等传感设备，将混凝土、大型设备、操作人员等原材料接入互联网，形成人与物之间的联系。 信息交换网络。 云计算技术将大量分布式独立的计算机组成统一管理的云系统。 多个硬件设备可以协同工作，根据资源需求分配硬件能力，实现传统计算技术无法实现的功能。 在建设过程中，该技术帮助建设者搭建云计算平台，连接前端监控系统和后端超级计算机，对海量气象水文数据进行实时分析处理，大幅提升复杂数据信息处理能力。 因此，建设者可以实时了解现场情况，分析和远程控制施工过程。

智能建造作为一把“万能钥匙”，可以根据工程需要“量体裁衣”。 以港珠澳大桥岛内隧道工程为例，该工程需要智能施工技术解决测控问题，保障运营条件，提供一体化运营平台。 例如，通过精密测控仪表的应用，对现有测控技术和设备进行升级改造，解决传统测控方式精度控制水平低、稳定性差、易受外界干扰等问题。 在港珠澳大桥沉管接头安装过程中，利用我国航天装备的位移控制技术，研制了公海深水环境沉管姿态监测系统实时监测超大质量管接头在对接过程中的低频小振幅运动状态，确保管接头安全精准植入。 此外，采用管接头头端无线声呐测控系统和管接头末端测控系统，实现管接头相对定位和绝对定位的测控。对接确保高精度管接头对接。 同样，保障运营条件需要大数据分析，综合运营平台需要智能装配等等。

如今，桥梁不仅仅是人们生活中的交通工具。 除了实现人类登山、渡江、渡海的梦想外，一些桥梁还成为了当地独特的景观。 桥梁承载着更舒适、更快捷的体验要求和更高的审美要求。 未来，随着新材料、悬浮技术、漂浮技术、深水施工技术的不断创新和突破，现代浮桥、漂浮隧道将成为拓展沿海城市发展空间、漂浮城市和漂浮的新载体。机场也将有机会把梦想变成现实。

着眼未来，我国桥梁领域的科研工作者和建设者将继续秉承开山开路、架水桥的奋斗精神，建设更多体现我国综合国力、自主创新的“梦想桥梁”创新能力，筑就民族复兴之路更加亮丽的风景线。

（作者为中国工程院院士、首席科学家）