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近日，世界最大跨徑公路三塔斜拉橋——黃茅海大橋拉開架梁序幕。

大橋是連接廣東珠海和江門的超級工程——黃茅海跨海通道的重要組成部分。這一通道是2019年《粵港澳大灣區發展規劃綱要》發布后，開工建設的首個規劃項目，承載著把粵西拉進大灣區、實現躍升發展的希望。

　　海天之間，已封頂的5座跨海大橋承力塔巍然矗立。因造型酷似著名地標性建筑廣州塔，它們被喻為海上“小蠻腰”。

　　“‘小蠻腰’是項目建設的關鍵重難點，它的創新設計和建造，讓700米大跨徑全漂浮橋的設想成為可能！”黃茅海跨海通道管理中心主任潘放告訴科技日報記者。

　　異形設計：兼顧抗風和通航

　　接到黃茅海跨海通道建設任務后，潘放率領團隊到這里進行實地勘測。

　　作為歷經深中通道等超級工程錘煉的精兵悍將，站在黃茅海岸邊，潘放和同事們仍覺得困難重重。

　　臺風強浪、高鹽腐蝕、船舶撞擊，多種風險因素疊加。

　　黃茅海地處珠江西部入海口，歷史最大風力17級，同時也是繁忙的航運通道。要兼顧航道通行500米標準和抗風條件，建造跨徑700米左右的全漂浮斜拉橋是唯一選擇。

　　全漂浮斜拉橋，就是完全依靠塔柱與斜拉索的拉力，使橋處于全懸浮狀態。“臺風來了，大橋可隨風‘蕩秋千’，不被吹垮。”黃茅海跨海通道管理中心總工程師朱超說。

　　大橋的塔柱如何設計，至關重要。

　　既要少占航道，又能抗臺風，同時還能表達橋梁個性、塑造地標景觀——綜合考慮多種需求，設計團隊創新采用了圓截面漸變收腰的“小蠻腰”造型。

　　一般的懸索斜拉橋塔柱多選用“H”形或“A”形，穩固性強，但在海中“生根”時占用面積大，會擠占航道。“小蠻腰”的獨柱設計，則能最大限度減少對巨輪通航的影響。

　　同時，相比上下一致的圓柱塔和四方塔，“小蠻腰”的異形結構更加抗風。變化的結構增加了對風力的擾動，可使臺風襲擊的影響減弱。

　　從極簡美學角度，“小蠻腰”簡潔明快，又極具嶺南特色和東方美感。

　　有人擔心，“小蠻腰”獨柱塔造型太復雜，施工無先例。而潘放和朱超卻認為，大橋建造技術就是要更進一步。“經廣泛調研和探討，‘小蠻腰’獨柱塔建造雖難，但技術可行。”朱超說。

　　數控雕刻：保證異形截面拼接精度

　　面對“小蠻腰”獨柱塔造型，中鐵大橋局黃茅海跨海通道項目總工程師賈維君深感建造任務艱巨。

　　“圓截面直徑從20米，漸變至收腰處9米，接近塔頂時又逐漸變大。”賈維君說，“這種異形漸變獨柱塔，造型打破常規，遠遠超出施工單位的經驗范疇。”

　　“‘小蠻腰’高約260米，上下沒一個截面相同。按已有異形獨柱塔施工方法，每個截面都需一個鋼模板，260米就需要260個，成本太高。”中鐵大橋局黃茅海跨海通道項目經理劉宏達說。

　　為建造“小蠻腰”塔身，黃茅海跨海通道項目組建了“曲面塔柱造型”技術突擊隊開展攻關。

　　本著經濟實用的目的，技術突擊隊選擇了傳統的木模板。他們將整座主塔分為43節，分別制作外模。每節外模由24片弧形板片組成，弧形板片再由多塊造型板拼接而成，以實現主塔截面空間曲面線形變化。

　　“不同規格的造型板，每個截面間的拼接精度，哪怕有1毫米超出范圍，整座塔都將報廢。”劉宏達介紹。

　　失之毫厘，謬以千里。為解決拼接精度，木家具制造用的數控雕刻機床進入技術人員的視野。

　　“我們將事先畫好的圖形轉化成坐標數據，導入到數控機床中，保證大小不同、弧度各異的每一片造型板精度達標。”賈維君說。

　　經反復試驗，機床自動制作出的數控造型板，將誤差控制在設計范圍之內。

　　智能建造：防止混凝土失溫開裂

　　走進黃茅海項目施工現場，5座“小蠻腰”亭亭玉立，采用的清水混凝土，展現出精致的紋理和綿密的質感。

　　有施工經驗的人知道，混凝土失溫開裂，是一個很難解決的問題。剛澆筑的混凝土，為流動態；凝結過程中產生大量水化熱，使體積自由膨脹；到最高溫時基本固結，隨后開始降溫并收縮，就會導致裂縫產生。

　　“‘小蠻腰’在海洋高腐蝕環境下，需要加大混凝土用量，增厚保護層，這又大大增加了主塔開裂的風險。”賈維君告訴記者，為解決這一難題，建設者們利用智能技術，自主研發了智能化溫度控制系統。

　　“簡單來說，我們實時自動監測混凝土溫度場，用數據分析自動控制溫度，精準優化冷卻水流量，有效減少混凝土裂縫產生。”賈維君說。

　　同時，黃茅海跨海通道項目還使用建筑信息模型，建立起智慧云平臺施工監控系統。“基于實測數據進行展示、預警、施工控制，對包括‘小蠻腰’在內的大橋施工全過程，及施工裝備進行監控。”朱超介紹。

　　黃茅海跨海通道計劃于2024年底建成通車，設計時速100公里，雙向六車道。建成后，它將是繼港珠澳大橋、深中通道后，粵港澳大灣區第三條重要跨海通道。屆時，大灣區主要城市間將實現1小時通達。

　　“黨的二十大報告專門提出，推進粵港澳大灣區建設。”望著緊張施工的大橋現場，潘放信心滿懷地說，“我們將繼續以實干刷新‘黃茅海速度’，奮力書寫大灣區建設新篇章！”（記者 矯陽）