站在獅子洋通道主橋索塔下，把頭仰起近乎90度，才能迎著日頭勉強看到200米高空正在施工的塔身上端。封頂后，主塔最終高度將來到342米，創(chuàng)下雙層懸索橋最高主塔紀(jì)錄。

正在建設(shè)中的獅子洋大橋索塔。都芃 攝

10月11日，科技日報記者跟隨中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司（以下簡稱公規(guī)院）主辦的“探尋超級工程 見證大國匠心”活動來到了正在建設(shè)中的獅子洋大橋。

“作為粵港澳大灣區(qū)向南向西擴展的重要交通生命線，獅子洋通道將在促進廣州南沙、中山乃至珠江口東西兩岸全面互聯(lián)中發(fā)揮關(guān)鍵作用?！豹{子洋通道項目建設(shè)方廣東灣區(qū)交通建設(shè)投資有限公司副總經(jīng)理、總工程師張?zhí)平榻B。

最長主跨跨徑、最高主塔塔高、最大錨碇基礎(chǔ)、最大主纜規(guī)模、最多車道數(shù)量……獅子洋大橋集齊了雙層懸索橋的多個世界第一。但在領(lǐng)銜橋梁設(shè)計工作的全國工程勘察設(shè)計大師、公規(guī)院總工程師崔冰看來，獅子洋大橋的真正價值并不在于刷新紀(jì)錄，而是其設(shè)計、建設(shè)背后的一項項技術(shù)突破。

獅子洋通道并非普通的跨江通道，其是珠江口首條雙層復(fù)合公路通道。“我們對多個主橋橋位方案進行了比選，最終確定了當(dāng)前這個主跨2180米‘一跨過江’的雙層鋼桁懸索橋方案?！睘樽畲蠡嵘ǖ婪?wù)能力，崔冰帶領(lǐng)公規(guī)院副總工程師徐軍等資深技術(shù)人員組成的設(shè)計團隊，通過大量數(shù)據(jù)分析、方案比選與科學(xué)論證，最終確定了跨江主橋為上下雙層“8+8”共16車道的方案，其不僅極大提高了通行能力，也為未來交通增長預(yù)留了充分空間。

前所未有的設(shè)計方案，帶來了世界級的技術(shù)挑戰(zhàn)?！半p層16車道的超寬橋面，意味著單側(cè)橋塔需要承受超過20萬噸的巨大豎向壓力，這是傳統(tǒng)橋梁結(jié)構(gòu)難以承受之重?！贝薇榻B，面對這一核心難題，團隊創(chuàng)造性采用“鋼殼—混凝土”組合結(jié)構(gòu)索塔設(shè)計方案，有效強化了索塔各項結(jié)構(gòu)性能，并顯著減少塔身自重，這也是在世界范圍內(nèi)首次將該型結(jié)構(gòu)用于大跨度懸索橋。

同時，為匹配這種索塔結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮鋼與混凝土的協(xié)同受力性能，設(shè)計方案提出采用強度等級達C80的高性能混凝土，并形成了一整套標(biāo)準(zhǔn)化的橋塔高質(zhì)量建造工藝。

為滿足超重荷載要求，獅子洋大橋的主纜設(shè)計也達到了前所未有的規(guī)模。其主纜直徑達1.5米，單根主纜由374股索股組成，每股索股又由127根直徑6毫米、強度等級高達2060兆帕的高強鋼絲構(gòu)成。為保證主纜內(nèi)部鋼絲受力均勻，大橋構(gòu)建了集機器視覺、壓力變送高差自動監(jiān)測于一體的自動化高精度索股架設(shè)測控系統(tǒng)，并采用索夾隨吊桿荷載變化緊固、纏絲與緊纜同步實施工藝。團隊還聯(lián)合施工單位研發(fā)了數(shù)控自動化索夾緊固與緊纜一體機和緊纜纏絲一體機等新型設(shè)備，為此后不同橋型超大直徑主纜施工提供了工藝與裝備基礎(chǔ)。

“橋梁工程設(shè)計建造的真正價值不在于不斷重復(fù)刷新紀(jì)錄，而在于真正實現(xiàn)橋梁安全、耐久的結(jié)構(gòu)理念及與之相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)理論和建造技術(shù)、工藝等突破?！贝薇鶎τ跇蛄旱陌踩途眯杂兄鴪?zhí)著追求，他認為應(yīng)打造除關(guān)鍵支撐構(gòu)件（索塔、主纜）外其余構(gòu)件均可便捷更換的橋梁結(jié)構(gòu)體系，以保證橋梁在全壽命周期內(nèi)始終保持“青壯年性態(tài)（性能、狀態(tài)）”。這一理念也在獅子洋大橋得到了實踐。獅子洋大橋創(chuàng)造性構(gòu)建了正交異性鋼橋面板可更換結(jié)構(gòu)體系，基于無應(yīng)力狀態(tài)的逆推導(dǎo)實現(xiàn)成橋狀態(tài)下鋼橋面板模塊周邊應(yīng)力趨于零。在車輛荷載作用下，鋼橋面板出現(xiàn)較嚴(yán)重疲勞損傷時，可便捷實施更換，不影響主梁、橫梁等主體結(jié)構(gòu)。

一項項創(chuàng)新設(shè)計引領(lǐng)著中國橋梁工程不斷實現(xiàn)新的突破。珠江口上，獅子洋通道與已建成通車的虎門大橋、南沙大橋遙相呼應(yīng)，共同構(gòu)成連接廣州南沙與東莞、輻射粵港澳大灣區(qū)西翼的重要跨江走廊?！岸嗄陙?，公規(guī)院始終扎根粵港澳大灣區(qū)建設(shè)主戰(zhàn)場，深度參與了一批具有戰(zhàn)略意義的標(biāo)志性工程全生命周期工作，從前期規(guī)劃設(shè)計到后期運維管理全鏈條發(fā)力，積累了系統(tǒng)完備的實踐經(jīng)驗，成為推動灣區(qū)互聯(lián)互通和融合發(fā)展的重要力量。”公規(guī)院專業(yè)總監(jiān)、副總工程師吳明遠表示。

科技日報記者 都芃