中国交通报：匠心智造 北口品质——温州瓯江北口大桥进入主桥吊梁阶段
中国交通报 2021年08月09日 第7544期
本报记者 赵珊珊 特约记者 尤超常 通讯员 刘大举
一桥飞架，跨越天堑。近日，随着首片主梁成功架设，浙江温州瓯江北口大桥（简称北口大桥）正式进入主桥加劲梁吊装施工阶段，大桥计划今年年底建成，届时从温州乐清过江至龙湾的车程将从1个多小时缩短至15分钟。
北口大桥是世界首座三塔四跨双层钢桁梁悬索桥，上层为甬莞高速公路，下层为228国道，全长7.9公里，其中跨越瓯江的主桥长2090米。该工程是目前我国乃至世界技术难度最大、建造工艺最为复杂的桥梁之一。
项目建设过程中，在温州交通发展集团的领导下，温州瓯江口大桥公司从项目实际出发，积极谋划、勇于创新，坚持以高品质打造新的中国桥梁名片。结构独特 创三个世界之首
温州交通发展集团副总经理、总工程师郑锋利表示，北口大桥是浙江省继舟山连岛大桥、杭州湾跨海大桥后的又一国家级重大桥梁工程，规模宏大、技术复杂，创三个世界之首。
受航空限高、廊道资源、双航道通航等众多条件制约，瓯江北口大桥主桥采用世界首创的三塔四跨双层钢桁梁悬索桥结构。桥下主、副通航孔可满足3000吨级船舶双向通行，双层桥面设计可满足每天10.7万辆次汽车通行的需求，将是国内通行能力最强的桥梁工程之一。“北口大桥是交通运输部首批绿色公路示范项目，通过高速公路和普通国道‘两桥合建’的创新设计，节约土地约193亩，体现出项目全面落实绿色发展理念。”郑锋利说。
同时，为提高海洋环境下桥梁结构耐久性能，瓯江北口大桥在多塔连跨悬索桥结构体系中采用了a字形混凝土中塔结构，为世界首创，使桥梁整体刚度得到较大提升，显著降低了桥梁后期养护费用和难度。
考虑到桥位区水文、地质、航道船舶通行等因素，北口大桥中塔沉井采用世界首例超强河口深厚淤泥质土层超大型沉井基础方案。相较类似常见跨海桥梁群桩基础，中塔沉井基础刚度大，抗船舶撞击能力和冲刷能力更强，安全可靠性更高，且经济优势明显。
94天架起大桥“生命线”
主缆是悬索桥的主要承重构件，是大桥的“生命线”，其牵引是桥梁上部结构施工中最为复杂、最为关键的工序。北口大桥有左右两根主缆，每根主缆由169根索股组成，单根索股长约2300米，重约54吨，需要穿过南塔、中塔、北塔，最后固定在锚碇上。
为解决a字形刚性混凝土中塔索股和索鞍之间的滑移问题，北口大桥中塔主索鞍首次采用了深槽索鞍。鞍槽最大深度达929毫米，索鞍中间设置竖向隔板，索股与竖向隔板之间相距仅1.6毫米。若采用传统入鞍方式，不仅操作困难，还容易引起散丝、鼓丝等质量问题。为此，中交二航局施工团队研发了国内首台梳齿型主索鞍深槽入鞍机器人，创新采用液压顶杆作为机械手，通过液压顶杆将索股“推”进索鞍，整个过程平稳可控，相比传统人工入鞍施工效率提升30%。
为配合深槽入鞍机器人，项目团队还创新研发了ai智能视觉识别测量技术，即先在一般索股与基准索股的跨中安装发光标靶，采用工业相机采集图像，并基于深度学习算法学习标靶特征，通过像素距离换算实际空间距离，计算出一般索股与基准索股的高差，实现全天候环境下一般索股的高精度、自动、远程、实时测量。
在主缆架设施工中，项目团队研发了标尺索股架设工艺，并成功获得发明专利授权，打破了索股架设只能白天牵索、晚上调索的被动局面，从工艺上实现索股牵引、调索的流水作业，大幅提高了索股架设工效。施工高峰期每天可完成单幅7根索股牵引，施工效率提高约40%。
经统计，北口大桥猫道施工及主缆架设仅用时94天，创国内施工纪录。
高难度吊梁 高精度安装
北口大桥主桥上部结构由110榀加劲梁组成，采用板桁组合式整体钢桁梁结构。加劲梁在工厂内加工制造、拼装结合，采用甲板驳船水运至施工现场。
温州瓯江口大桥公司总经理潘济告诉记者，在所有主梁中，最大节段重达813吨，国内现有缆载吊机无法满足单台起吊需求。为解决这一难题，温州瓯江口大桥公司联合中交二航局等单位共同研发了4台千吨级缆载吊机。
“相较于多台吊机联合作业，使用单台千吨级吊机可大幅节约设备费用、提升工效。”潘济介绍，该缆载吊机单台自重达330余吨，是当前世界吊重能力最强的缆载吊机。
为把主梁精确安装到高140余米、中间宽40余米的主缆上，项目多次召开专题会，邀请专家研究方案，主要构件采用塔顶门架吊装系统提升安装，小型组件采用塔机起吊，历时3天安装到位，上下游行走机构偏差不超过两厘米。
主梁吊装就好比在大江上“见缝插针”，起吊和就位难度高。缆载吊机采用了集人机界面、传感器技术、通讯技术于一体的plc控制技术，保证加劲梁在顶升、下放及前进过程中同步动作并及时纠偏。缆载吊机还采用滚轮式行走方式，有效提高行走速度，将加劲梁安装误差控制在5毫米以内。
首片主梁吊装成功后，项目立即召开首件总结会，创造性提出“柔性空中工厂”概念，即利用行车机构、缆载吊机、动力收线装置、控制室等成套设备，实现全桥加劲梁吊装全流程标准化作业目标，为后续加劲梁吊装工效提升打下坚实基础。
放眼瓯越大地，曾经山长水险，如今“海陆空铁”立体交通网完善。今年年底北口大桥建成后，对完善国家公路网，提高东部沿海公路运输大通道通行能力，进一步加强长三角、海峡西岸和珠三角地区沟通联系，缓解甬台温高速公路压力，推进温台产业带和温州瓯江口产业集聚区发展等具有重要作用。