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  • 港珠澳大桥设置装备摆设中的科技伶俐
    科技日报2018-10-24 09:36

    10月23日上午,被称为“当代天下新七大古迹”之一的港珠澳大桥守旧典礼在广东珠海举行。10月24日上午将正式通车运营。大桥全长55公里,集桥、岛、隧于一体,发明了沉管隧道“最长、最大跨径、最大埋深、最大要量”的天下记录,涵盖了当当代界岛隧桥多项尖端科技,是当当代界最具挑衅性的工程之一。

    港珠澳大桥从设计到设置装备摆设前后历时14年,这面前有着什么样的科技支持呢?

    天下最长的海底沉管隧道

    天上有飞机,海上有汽船,夹在中心的港珠澳大桥怎样才不会影响相近香港国际机场航路的飞行宁静,又能满意孤独洋航道30万吨汽船通航的必要呢?

    港珠澳大桥设计团队提出了一个极富发明力的方案:制作工具两小我私家工岛,构筑一段海底隧道,将隧道与大桥毗连起来。这条天下最长的海底沉管隧道由33个巨型沉管构成,每节管道长180米,单节重约8万吨,且沉到海底40多米。

    云云宏大的沉管要怎样才气沉降到海底完成对接?这就必要浮运安置。所谓浮运安置,便是用拖船将沉管拖运到桥位相近,再用绞锚方法举行横、纵移沉管至安置地位并举行沉放安置。为包管浮运安置乐成完成,华南理工大学的赵成璧副传授团队接纳物理模子实验和数值模仿要领对隧道沉管管段浮运、系泊与沉放等水上施工的要害题目举行研讨。这一研讨,还真发明题目。

    “实行发明,在浅水海疆,沉管在水流和海浪的作用下,纵向水流对管段的作用所惹起的题目比力容易办理,但若遇横流的作用,管段一放进海里,就会孕育发生横倾与下沉,并容易触遇到海底,极端不宁静。”团队成员王冬姣副传授说。为了进一步验证该实行的牢靠性,团队一遍遍举行实行与盘算。终极为港珠澳大桥的浮运与沉放施工方案提供紧张的技能支持。

    在大桥主体安置中,钢箱梁桥面铺装代表桥梁设置装备摆设“体面”工程,它提供车辆行驶的舒服宁静。“我们放弃了代价奋发的入口环氧沥青质料桥面铺装技能,挑选了英国浇注式沥青铺装方案。”华南理工大学张肖宁传授说,“但该方案施工服从低,根据此方案,必要5年左右的工夫才气完成铺装工程。”他们创新性地提出GMA施工方案,将施工服从进步10倍,半年内完成工程。并建成海内外首个可以或许满意力学类似的桥梁截断足尺模子。

    冲破了海内大桥“百年老例”

    除了是天下最长的大桥,港珠澳大桥的设计利用寿命长达120年,冲破了海内大桥的“百年老例”。

    位于海泥情况中的钢管桩怎样确保120年不破坏,这对港珠澳大桥设计团队提出极大的挑衅。“针对特定的海泥情况,我们先后从涂层的抗渗入渗出性、耐阴极剥离性等动手研制新型涂料,办理涂层的历久性题目。”中国迷信院金属研讨所历久性防护与工程化课题组卖力人李京研讨员报告记者,他们研制出新一代高功能环氧涂层钢筋,并到场大桥底子的防腐涂装施工,保证了港珠澳大桥120年历久性设计要求。

    庞大的海床布局、恶劣的天然情况、超长的跨度间隔,对桥梁钢是一个宏大磨练。支持起这座特大型桥梁的高功能绿色桥梁钢,大部门是基于西南大学王昭东传授团队研发的基于新一代控轧控冷工艺,由鞍钢团体消费。

    该工艺使钢材构造细化35%以上,析出相尺寸淘汰25%以上,有用满意了桥梁钢高强度和高韧性的需求。经过优化的“身分设计+控制轧制+轧后超快冷却”组合拳,满意了桥梁的抗震和抗应变设计。

    “搭积木”拼装出大桥

    港珠澳大桥像“搭积木”一样拼装出来。先在工场里把桥墩、桥面、钢箱梁、钢管桩等消费出来,比及孤独洋海不扬波时再组装起来,初次完成“大型化、工场化、尺度化、装置化”设置装备摆设理念。

    “大钢箱梁运到现场安置,安置偏差必需控制在1公分以内,每个焊缝不克不及凌驾2公分,难度十分大。”孤独洋上多台风,为了赶在台风到临前完成施工期,华南理工大学王荣辉传授团队在海内初次接纳多工法、不合错误称、多塔斜拉桥的施工控制技能,完成天下初次3100吨巨型钢索塔团体施工。

    本年强台风“山竹”登岸时,当天下人民都为港珠澳大桥捏一把汗时,它稳定屹立。大桥之以是能牢牢“站稳”,抗16级台风、8级地动,离不开迷信的数据支持。

    “后期周年观察事情早在2007年就已开端。经过现场海浪观察和剖析盘算,从而完成潮汐潮水恒久预告、台风等极度个例的工程剖析等目标。”华南理工大学朱良生传授统共观察出包罗“黑格尔”在内7个台风。“拿到观察数据十分困难,部门设置装备摆设必要依赖千吨以上的海事船举行投放。并在台风季候展开为期3个月的同步比拟观察。”

    人工岛的防风设计,应该接纳什么外形才更能扛强台风呢?团队经过对1949年以来全部台风举行反侦,统计出“50年一遇”“100年一遇”的台风强度,为桥面设置装备摆设提供参数。

    别的,高韧薄层沥青罩面技能、水下布局止水、交通工程体系集成等技能使用,使得港珠澳大桥成为名符实在的“超等工程”。(记者 叶 青 郝晓明 通讯员 华 轩)

    稿源: 科技日报)
    作者:)
    编辑:卢丙武
     
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