9月27日,全球最长跨海大桥——港珠澳大桥主体桥梁正式贯通。港珠澳大桥是世界最长的跨海大桥,全长55公里。其中,工程量最大、技术难度最高的是桥-岛—隧集群的主体工程,分别由22.9公里的主体桥梁和6.7公里的隧道与人工岛构成。
大桥使用世界最长的钢结构桥梁,仅主梁钢板用量就达到42万吨,相当于建60座埃菲尔铁塔的重量;重达8万吨的混凝土预制构件工厂法施工在世界是第一次……
参与杭州湾、胶州湾大桥等跨海桥梁建设的中铁大桥局专家谭国顺,用“集大成者”来形容港珠澳大桥:港珠澳大桥在建设管理、工程技术、施工安全和环境保护等领域填补诸多“中国空白”乃至“世界空白”,形成一系列“中国标准”。
以海上桥梁耐久性问题为例,港珠澳大桥打破了国内通常的“百年惯例”,制定了120年的设计标准。在建设过程中,源自于西方海洋地质标准的技术、工艺无法满足施工需要,科研人员创造性地提出“港珠澳模型”等一整套具中国特色的海洋防腐抗震技术措施,最终达成“120年”标准。
可以说,港珠澳大桥对桥梁腐蚀防护技术、腐蚀防护管理均提出了最高要求。比如为减轻混凝土结构腐蚀引起的桥梁破坏,科研人员开发出很多混凝土结构的腐蚀防护方法,其中就包括高性能钢结构防腐涂料、混凝土涂料、涂层钢筋等。而威士伯、佐敦、中远关西、秀珀化工、中航新材、双瑞涂装等涂料企业以及国家科研机构等均按照高标准完成了各项工作。
其中,由中国科学院金属研究所材料耐久性防护与工程化创新课题组自主研发的新型涂层和阴极保护联合防护技术在该工程中发挥了重要作用,满足了港珠澳大桥120年耐久性设计要求。
研究所完成了大桥基础钢管复合桩(含钢管桩)防护涂层工艺设计、阴极保护系统设计、原位腐蚀监测系统等,参与了大桥基础钢管复合桩、钢管桩施工图的耐久性防护设计,参与全部钢管桩、钢管复合桩腐蚀防护涂装施工,为大桥桩基施工提供SEBF-6-1G/SEBF-6-3G专用粉末涂料340吨,SLF-2G无溶剂液体环氧专用涂料354吨,用近2年时间完成内外防腐涂装90余万平方米。
此外,该研究所还成功研制出了具有国际领先水平的新一代高性能环氧涂层钢筋。港珠澳大桥的基础桥墩均采用了研究所开发的高性能涂层钢筋技术。同时,研究所还开发出高效率多层涂装自动化生产线,生产出满足企业标准的高性能涂层钢筋。
港珠澳大桥桥梁上钢结构有钢管桩、钢箱梁和钢制拉索等承重结构,以及钢围堰、承台底板以及螺栓紧固件、焊接结构等。桥梁上几乎所有的钢结构都受到力学和化学的共同作用,这导致腐蚀对钢结构产生更严重的危害。
为此,涂料企业科研人员研发出了高性能钢筋环氧粉末涂料,来保护桥梁钢结构。而这种技术来自于全球领先的防护涂料制造商美国威士伯(Valspar)公司,该公司为全长约50千米的港珠澳大桥提供其生产的熔结环氧粉末涂料。
据了解,威士伯的熔结环氧粉末涂料不仅能为钢筋、传力杆及相关桥梁构件提供长期优质的防腐保护,为弯曲加工制造提供最大的柔韧性,同时也具备出色的耐磨性和抗冲击性。
此外,中远关西涂料公司以总分第一中标了港珠澳大桥主体工程桥梁工程涂装材料采购TL02合同段,提供了钢结构防腐涂料及涂装,合同金额高达1.118亿;在世界防腐涂料领域拥有雄厚技术实力的佐敦涂料,中标了港珠澳大桥桥梁防腐涂装项目,为大桥提供了钢结构防腐涂料及涂装。
除了外资涂料企业外,港珠澳大桥还有很多中国涂料及涂装企业的身影。比如上海建冶科技工程股份有限公司、常州市宝新防腐工程装备有限公司主要负责大桥的防腐涂装;洛阳双瑞特种装备有限公司则为港珠澳大桥主体建造工程外表面提供了船舶海洋重防蚀涂料防护体系。
在我国防腐与防护领域小有名气的涂料企业——中航新材公司为港珠澳跨海大桥提供了高性能钢结构防腐涂料及涂装;我国地坪漆领域的领先企业秀珀化工(后被立邦收购)则在港珠澳大桥岛隧工程项目中,为沉管节段接头处提供了喷涂聚脲防水涂料。
据了解,港珠澳大桥主体工程桥梁工程防腐涂装分为CB01-F2、CB02-F2两个合同段,其中CB01合同段防腐施工又划分为CB01-F1、CB01-F2两个合同段,CB02合同划分为CB02-F1、CB02-F2两个合同段;其中,CB01-F1段、CB02-F2段、CB05-F段防腐涂装面积分别约为150万平米、132万平米、85万平方米。
港珠澳大桥被誉为世界上最具挑战性的超级工程之一,设计使用寿命120年。据悉,由于大桥主体工程的箱梁全部由钢结构制造,其钢结构防腐涂装的施工费用也创下中国桥梁史之最。但同时,也为推动了我国钢桥防腐涂装行业发展进步。(涂界)