2018年10月,港珠澳大桥正式建成通车。作为一项总投资1000亿,连接香港、珠海和澳门的的超级工程,港珠澳大桥在促进香港、澳门和珠江三角洲西岸地区经济上的进一步发展具重要的战略意义,是中国乃至世界交通业最具挑战性的超级工程项目之一。
港珠澳大桥
同时,港珠澳大桥作为一个国家装备制造业、材料业的典型集成代表,集成了前端设计、材料、工程、装备等一系列产业链,代表了中国制造的集成实力。不过很少人知道的是,港珠澳大桥建设过程中,砂子曾经是困扰施工企业的一大难题。
港珠澳大桥堪称施工难度最大的跨海桥梁项目,高温+高湿+多盐的海洋环境对混凝土的抗海水渗透性、耐腐蚀性等方面有着极高的要求。特别是在桥面施工过程中,为了保证工程质量,大桥设计采用具备高流动性的浇注式沥青混凝土,但这一要求却面临一个难点。
“浇注式沥青混凝土的流动性对砂子的要求极高,保证砂的表面既要有多棱体确保强度,又要有很好的圆润度和颗粒级配保证流动性,但是当时国内的机制砂很多都存在过多的菱角或存在针片状很难滚动,难以符合施工要求。”作为港珠澳大桥机制砂装备重要提供商福建南方路面机械股份有限公司市场总监周炜在与中国水泥网交流过程中表示。
资料显示,当时对机制砂的要求达到了极为严苛的程度。港珠澳大桥路面工艺采用浇注式沥青混凝土施工工艺,即在钢桥面上浇筑铺设沥青混凝土路面,对砂石骨料的性能提出了非常高的要求。为了达成120年使用寿命的标准,工程对质量和细节的追求也达到了前所未有的程度。
据南方路机市场总监周炜的介绍,当时为了解决砂子的问题,建设方曾找到国外机制砂生产企业,该企业生产的产品能够满足建设需要,但是给出的价格却高达1000元/吨,这个价格是普通机制砂价格的10倍。
为了解决砂子的问题,大桥路面施工方保利长大工程有限公司副总工程师杨东来博士和他的团队,找遍了全国机制砂生产企业,最后找到了南方路机,希望能够利用国产设备生产出符合大桥建设要求的机制砂。据周炜的回忆,当时杨东来博士带领保利长大实验室核心成员一行人,拉了一卡车骨料到南方路机进行设备验证。
港珠澳大桥浇筑式沥青混凝土施工
浇注式沥青混凝土精细集料的生产一直是沥青混凝土行业的一个难题,港珠澳大桥使用沥青细集料原材料为辉绿岩、石灰岩、花岗岩、玄武岩等,规格为10-30mm。以辉绿岩或玄武岩为例:针对0~2.36mm范围内精细集料的生产也面临同粒径范围的微粉、颗粒相互混合的问题。例如精细骨料的生产需要将不同粒径大小的颗粒与微粉划定为0~0.075mm;0.075~0.212mm、0.212~0.6mm、0.6~2.36mm四类,且误差不能超过10%。规格、比例要求如此精细的成品砂石骨料对设备的要求是极高的。单看筛分规格这组数据,就可知其难度之大!
后来,经过两天两夜的连续实验,第三天一大早结果出炉。实验结果显示,南方路机生产的机制砂完全符合港珠澳大桥建设要求,甚至比国外进口产品更好。
至此,困扰大桥建设的机制砂问题终于得到解决。