也正是120年的設(shè)計(jì)使用壽命、超42萬噸鋼結(jié)構(gòu)制造需3年內(nèi)完成、“四化”設(shè)計(jì)理念等要求，讓原本相對(duì)常規(guī)的鋼結(jié)構(gòu)制造，變得不同以往。這一“龍之骨骼”的誕生之路，是港珠澳大橋管理局局長(zhǎng)朱永靈所說的“世界級(jí)的工程需要世界級(jí)的付出”的縮影之一。
3年造42萬噸鋼箱梁
作為國(guó)內(nèi)首個(gè)大規(guī)模使用鋼箱梁的外海橋梁工程，港珠澳大橋在橋梁上部結(jié)構(gòu)的用鋼量超過42萬噸（小部分為鋼塔），可用來修建近60座埃菲爾鐵塔；港珠澳大橋也是全世界最長(zhǎng)的鋼箱梁制造段，加上組合梁橋段共29.6公里。負(fù)責(zé)鋼箱梁采購(gòu)與制造的CB01、CB02標(biāo)以及負(fù)責(zé)組合梁的CB05標(biāo)只有36個(gè)月的工期。
“美國(guó)奧克蘭橋4萬噸鋼箱梁做了4年，而我們的標(biāo)段要制造16萬噸，卻得在3年內(nèi)完成”，武船重工CB02標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理黃新明告訴記者。負(fù)責(zé)CB01標(biāo)的中鐵山橋集團(tuán)擔(dān)上的任務(wù)更不輕松，同樣的工期得完成18萬噸。負(fù)責(zé)CB05標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)制造的上海振華和中鐵寶橋則需完成8萬噸。項(xiàng)目部總工程師胡廣瑞表示，以前3年做兩三萬噸不難，現(xiàn)在要解決的新課題是：時(shí)間十分有限，但質(zhì)量及其穩(wěn)定性更要有保證。
高壽命、短工期兩大要求，意味著技術(shù)上要更精尖，節(jié)奏上要更緊湊。港珠澳大橋項(xiàng)目的“四化”建設(shè)理念，即大型化、標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、裝配化，其實(shí)也是在向鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)繼續(xù)“開條件”：要有標(biāo)準(zhǔn)化的工廠制造，運(yùn)輸和吊裝也都要裝配化、大型化。
板單元生產(chǎn)靠機(jī)器人
圍繞這一系列高標(biāo)準(zhǔn)要求，幾家中標(biāo)企業(yè)都投入了新廠房、新設(shè)備和新技術(shù)。中鐵山橋集團(tuán)在山海關(guān)山橋產(chǎn)業(yè)園和中山基地建了85萬平方米的施工場(chǎng)地，武船重工在武漢總部和中山拼裝基地共投入55萬平方米的施工場(chǎng)地。2012年，一場(chǎng)關(guān)于鋼箱梁制造的“戰(zhàn)役”開始打響。
首先，從原材料進(jìn)場(chǎng)到板單元成品產(chǎn)出，這一“骨頭”制造的過程是靠機(jī)器人完成的。中鐵山橋集團(tuán)將日本先進(jìn)的電弧跟蹤技術(shù)引進(jìn)到山海關(guān)山橋產(chǎn)業(yè)園，研制了反變形船位焊接機(jī)器人，取代了此前“半自動(dòng)焊接跟蹤小車＋人工控制焊接位置”的操作模式，確保了板單元質(zhì)量的穩(wěn)定和制造的高效。
運(yùn)梁車輪多達(dá)968個(gè)
其次，從“骨頭”到“小骨骼”的拼接工作，是在三個(gè)中山基地“秒速”拼裝的。在拼裝廠，鋼箱梁長(zhǎng)線拼裝技術(shù)替代單段短線拼裝法被應(yīng)用進(jìn)來——將胎架高度按設(shè)計(jì)和監(jiān)控線形布置，使梁段制作、匹配和預(yù)拼裝一次完成，節(jié)省了梁段轉(zhuǎn)運(yùn)、預(yù)拼裝的時(shí)間，有效縮短梁段制作周期。
拼裝后要運(yùn)輸和吊裝這些普遍超2000噸的“巨無霸”，鮮有可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。按胡廣瑞的說法，“每走一步都是新的”。這著實(shí)讓中鐵山橋和武船重工項(xiàng)目部的成員費(fèi)了一番心思。
羊城晚報(bào)記者分別在中鐵山橋集團(tuán)和武船重工集團(tuán)的中山基地看到，有968個(gè)輪子、重達(dá)3000噸的運(yùn)梁平車將拼裝完畢的大節(jié)段運(yùn)出廠房，一日或數(shù)日后，這些龐然大物被送至重載駁船運(yùn)走。采用的這種滾裝方式，在方案實(shí)施之前，曾進(jìn)行了航道測(cè)量、潮汐水位監(jiān)測(cè)、船舶裝載通航試驗(yàn)等。
據(jù)胡廣瑞透露，“中鐵山橋拼接第一個(gè)鋼箱梁大節(jié)段用了一個(gè)多月，往外運(yùn)用了八個(gè)多小時(shí)。不過到了后來，大節(jié)段的拼接就只需12天，吊裝上船1個(gè)小時(shí)就足夠”。
鋼結(jié)構(gòu)拼裝基本完成
鋼結(jié)構(gòu)中最具代表性的鋼箱梁節(jié)段在抵達(dá)港珠澳大橋附近海域后，需等待風(fēng)力和海浪符合吊裝要求時(shí)，由大型浮吊船將其吊至橋墩上。現(xiàn)場(chǎng)節(jié)段之間的焊接工作，則會(huì)在每個(gè)節(jié)段吊裝到位后進(jìn)行。
至此已不難看出，港珠澳大橋鋼箱梁的大多數(shù)工作是在車間完成的。為什么不能到海上作業(yè)呢？
黃新明表示，鋼箱梁90%的工作量都移到了車間，除了因?yàn)楹Ｉ献鳂I(yè)會(huì)比較遲緩?fù)猓€有海上施工進(jìn)度不穩(wěn)定，受氣候影響大、質(zhì)量難以保障等因素。
截至目前，采取組合梁的九洲航道橋橋段，不僅組合梁的制造和安裝工作全部完畢，主體工程也已完工；青州航道橋橋段，鋼箱梁大節(jié)段已全部安裝完畢，只剩部分小節(jié)段陸續(xù)運(yùn)往港珠澳大橋海面；江海直達(dá)船航道橋橋段也只剩部分將小節(jié)段拼接成大節(jié)段的工作。
港珠澳大橋主橋已橫空出世，逐步在海上展現(xiàn)出它引以為傲的身軀。