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港珠澳大桥上的山东元素

来源:山东商报 2018-11-02 10:03  

10月23日,全长55公里的港珠澳大桥建成通车新华社发10月23日,全长55公里的港珠澳大桥建成通车新华社发10月23日,备受瞩目的港珠澳大桥建成通车。这座举世瞩目的大桥虽然离山东省有近两千公里的距离,看似遥远,但记者梳理发现,有众多的山东企业和山东人参与了这条世界上最长跨海大桥的建设。其中,山东高速集团自主研发的一项造桥技术被应用到了港珠澳大桥的建设中,山钢集团为港珠澳大桥的建设提供了近2万吨的钢材。此外,在港珠澳大桥的建设者中也不乏驻鲁央企和山东民营企业的身影。记者王彦斌

所用钢板表面达到镜面标准山钢为大桥提供2万吨钢材

港珠澳大桥不仅是世界上最长跨海大桥,还是世界最长的钢结构桥梁,港珠澳大桥仅主梁钢板用量就达42万吨,相当于10座鸟巢的重量,可用来修建近60座埃菲尔铁塔。可以说,这样一座大桥的主体是由钢铁支撑起来的,什么样的钢才能支撑起这世界上最长的跨海大桥呢?山东钢铁集团为这座大桥提供了近2万吨钢材,而通过山钢集团为大桥提供的几种钢材可以管窥大桥所用钢材的一些独特之处。

王洪久近来颇为自豪,作为一名钢铁工人,他为港珠澳大桥的建设出了一份力。王洪久现在是山东钢铁集团日照公司的一名精轧机操作工,而在2013年到2015年间,他是济钢中厚板厂的一名轧钢工。那时候,济钢中厚板厂共向珠港澳大桥提供8-70mm的Q345D和Q345DFCM低合金钢板9800吨。而这9800吨钢板的生产,也成了该厂职工职业生涯中骄傲的回忆。

“港珠澳大桥对钢板质量要求很高,特别是钢板表面,要求没有花斑、划伤……生产时,我们小心翼翼、精益求精。”回忆起3年前的生产场面,时任济钢中厚板厂3500产线生产技术科科长的李延芝记忆犹新,“济钢中标的两个型号的低合金钢板,用于水下桥桩的焊接制作,对产品性能、外观质量要求非常高。生产中,对钢板按张取样、逐张探伤,现场钢板表面达到了高质量的镜面标准——像镜子一样光洁、铮亮,这远远高出了国家标准。采购商振华重工非常满意,把济钢列为一级供应商,再次追加了订单。”

除了济钢外,自2014年以来,山钢股份莱芜分公司根据港珠澳大桥建设需求,共向大桥项目部提供了3个钢种、5个规格的专用H型钢产品10000余吨,为港珠澳大桥的顺利通车提供了保障。

“2014年,我们接到了港珠澳大桥建设某项目部急需低合金Q345B材质H300*200*12*12非标规格产品的订单后,立即组织销售、技术、生产等部门,为港珠澳大桥进行‘私人定制’,以最快的速度将2000余吨产品交付到用户手中。”山钢股份营销总公司广东经贸公司李海军谈到初次接到港珠澳大桥所需H型钢订单时如数家珍,“由于是非标H型钢,其他钢厂没有开发这个规格。听到这个消息后,我作为技术主管,又是干型钢生产出身,马上意识到这是一个机会。通过测算,这种非标规格与国标H294*200尺寸相近,工装可以与国标H294*200部分共用,费用投入不多,效益高于普通型钢。于是我先与港珠澳大桥供应商联系,然后与总部的销售、生产等部门联系。通过评审,大家一致认为具有开发的可行性。就这样,我们获得了2000余吨的订单,且一次开发成功,顺利交付港珠澳大桥项目部。”

造桥的关键技术由山东高速研发

港珠澳大桥在建设过程中使用了山东高速在建设胶州湾大桥时自主研发的造桥技术——“水下无封底混凝土套箱技术”,该技术成功破解了海上水下承台施工、防腐蚀、防撞等诸多难题,且缩短了海上作业周期。

青岛胶州湾大桥也是一座十分著名的跨海大桥,该桥在2011年6月建成通车,长36.48千米。大桥在建造过程中进行了众多技术革新,大桥于当年9月被美国《福布斯》评为“全球最佳桥梁”。2013年6月4日,美国匹斯堡第30届国际桥梁大会向青岛胶州湾大桥颁发乔治·理查德森奖,这是桥梁界的“奥斯卡”。

青岛胶州湾大桥由山东高速投资建设和经营,在众多的技术革新中,一项名为“水下无封底混凝土套箱技术”备受关注,该技术荣获了国家技术发明二等奖。该技术的发明和应用很好的解决了承台水下部分防腐涂装问题、缩短海上作业周期、避免施工风险等一系列以往跨海大桥建设过程中遇到的难题。

据介绍,跨海大桥施工、防护难度最大的分项工程就是承台。承台是为承受、分布由墩身传递的荷载,把几根甚至十几根桩联系在一起形成桩基础,在基桩顶部设置的联结各桩顶的钢筋混凝土平台。承台的数量多,且大多都在浪溅区和水位变化区,腐蚀环境特别严重,加上海上风大浪高,自然条件恶劣,承台施工、防护受水环境影响很大。

“水下无封底混凝土套箱建造成套技术”采用预制混凝土套箱、充气胶囊止水和用剪力键传递浮力和重力,成功实现了套箱无封底施工,创造了水下干燥无水的施工环境,极大地提高了工效;在套箱内壁设置弹性应力吸收层,成功解决了混凝土套箱开裂的老大难问题;通过设置遇水膨胀胶条、控制套箱钢筋保护层厚度和采取诸多减少Cl-1渗透的措施,使混凝土套箱不仅作为防水围堰和承台模板,还避免了早龄期混凝土与海水接触,极大改善了承台混凝土养护条件,并作为承台的永久保护结构,极大地提高了结构的耐久性和防撞能力……正是以上种种优势,使得港珠澳大桥在建设时采用了这项技术。

驻鲁央企建成世界最长沉管隧道

除了省属国企山东高速集团和山东钢铁集团外,一家驻鲁央企也为港澳珠大桥的建设作了重要贡献,驻青央企中交一航局二公司200多人的工匠团队参与建成了目前世界上最长的沉管隧道,打破了国外技术封锁的牢笼,成功掌握了外海沉管安装的成套施工技术。

据青岛一家媒体报道,在港珠澳大桥的建设初期,作为项目建设方,中国交建与欧洲顶级沉管公司洽谈合作,但对方索要1.5亿欧元咨询费,费用过高又难以得到核心技术,中国交建便放弃了这个途径。中交一航局二公司的技术团队,将近年来的技术储备材料提交上去,最终拿到了沉管隧道的建设任务。

没有现成的经验可循,团队只能从头开始摸索。2011年,建设团队进场,先在珠海基地开展理论研究。经过近一年时间的艰辛准备,这支由80后、90后技术骨干组成的青岛建设团队,率先在国内掌握了外海沉管安装成套施工技术。

港珠澳大桥的海底隧道长6700米,其中沉管段长5664米,最大安装水深超过40米,是我国建设的首条外海沉管隧道,也是世界规模最大的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道。在2017年3月7日,顺利完成了全部33节沉管安装,距最终合龙仅差12米。

而最终接头的吊装决定着沉管隧道建设的成败,也决定了港珠澳大桥建设的成败。据了解,最终接头结构整体呈楔形,长12米,重达6000吨,位于两节沉管之间,两侧距已安沉管只有10多厘米,安装时一旦出现轻微倾斜、摆动,都将给最终接头和沉管结构带来灾难性后果。最终在2017年5月2日,历时近17个小时,接头安装成功。至此,港珠澳大桥沉管隧道正式建设完成。

此外,在港澳珠大桥的建设中,也不乏山东民营企业的身影。其中,大桥的通信“中枢神经”——时间同步系统,由烟台持久钟表集团设计和制造;位于淄博的山东华伟银凯建材科技股份有限公司专门为大桥研制了独特的混凝土外加剂,成功解决了当地气候导致的裂缝难题;大桥的调谐质量减震控制系统则由潍坊一家企业研发……

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