南沙大桥：粤港澳大湾区的新“动脉”

4月2日早上，从事物流行业的彭老师早早来到桥下，得知南沙大桥今天早上开通后，有点耽搁不得。

家住东莞，工作在中山，每天在虎门大桥动辄半小时的拥堵，让他苦不堪言。这次他预估只要十几分钟就能过桥。

南沙大桥全长12.89公里，双向8车道，起于广州市南沙区东涌镇，终点与东莞市沙田镇相接，跨越珠江大沙水道、海鸥岛、坭洲水道后，穿越虎门港。

像彭先生一样，搓着手等大桥开通的大有人在。据测算，南沙大桥通车后由广州南部至东莞车程可缩短10公里。这无疑为粤港澳大湾区打通了一条“新动脉”，极大缓解珠江口东西两岸的交通，沙田数万名通过广州南站北上的居民，乃至东莞沿海片、中心城区等周边数十万人都将受惠。

值得一提的是，在南沙大桥辐射范围内，还有广州大学城、深圳云计算中心、东莞散裂中子源等重要创新载体，其通车，将大大降低各创新平台间的通勤成本，促进各方创新合作。

作为《粤港澳大湾区发展规划纲要》发布后首个投用的“超级工程”和“民生工程”，南沙大桥身上有很多个第一：

南沙大桥由“双子桥”组成，其中坭洲水道桥1688米的跨度位居钢箱梁悬索桥世界第一；260米主塔高度为国内悬索桥第一；国内首座5G信号覆盖的特大桥梁……

FAC量米下锅做饭

钢箱梁桥面铺装是大桥建设的重点——这是国内单体热拌环氧铺装面积最大（13万平方米）、施工难度最复杂、最具有挑战性的工程项目。

作为粤港澳大湾区核心区新的重要过江通道，南沙大桥通车后从东莞到广州番禺的车程可缩短30分钟。“大桥的交通量将十分繁重，预测可能很快达到设计交通量，重车混入率也会明显高于多数高速公路的比例。在全国高速公路中，这么大的交通量不超过1％。并且大桥地处湿热高温地区，广州全年降雨量多达180天。因此，钢箱梁桥面铺装必须具有足够的耐久性和抗滑性能，才能确保巨大交通流量下的交通安全。”华南理工大学土木与交通学院张肖宁教授说道。

张肖宁带领团队参与了钢桥铺装难题的技术攻关。

张肖宁团队采用了富沥青混凝土（FAC）设计方法进行混合料级配设计，在国内首次大面积使用热拌式环氧沥青+FAC钢桥面铺装。FAC由其历经20年所首创，已在国内多项工程中应用。“FAC最大的特点是‘量米下锅做饭’，即根据工程现有材料进行配比，发挥材料的最佳性能。”张肖宁打趣道。

确定好初步的施工方案，历时一年多，经过数十种材料比选与试验评价，最终形成以粗集料为骨架、细集料与沥青胶浆填充骨架孔隙的技术方案。

“钢桥面最怕渗水。钢箱梁一旦遇水，就会锈蚀，结构安全将受到影响。”张肖宁说，要把抗滑和防水本来就矛盾的两种性能同时实现，每一个施工流程都必须精准控制。他们先后在场区、匝道、主桥进行了9次桥面铺装首件工程，通过控制出料、压实温度，摊铺机摊铺速度等，最终实现桥面不渗水也不透水，通过表面径流把水横向排走。

无人机红外成像+“雷达”观天本领

大桥使用若干年后，决定其小修小补还是“开膛破肚”，与桥面早期病害风险控制密切相关。

南沙大桥有4条车道。“按照传统工艺，铺完一条车道再铺另一条，两道之间必然会产生不可愈合的施工接缝。这样在高温、雨水等反复作用下容易开裂。”最终，张肖宁团队采用“全幅摊铺”工艺。两台摊铺机一台在前，一台相隔15米紧随其后，同时施工，接缝处的热沥青在冷却前极好融合到一起，解决了接缝问题，且提高了施工效率。

铺装层鼓包及脱层是导致钢桥面铺装早期病害产生的重要因素，过去只能采用准确率极低的人工判识方法判断。这次，团队出动无人机采用其自主开发的红外成像技术进行排查，一下子就捕捉到40多个，及时进行修复。

桥面铺装，摊铺机的工作时长和速度精确到分秒，不能有丝毫偏差。为避免施工过程受恶劣天气影响，团队中的马林博士练就了用“雷达”观天本领。

沥青出料更加棘手。温度过高，材料太稀压不住；温度不够或放置过久，材料变硬压不动。“我们干脆每隔5分钟就测黏度变化，最后找到了出料温度需控制在180摄氏度的理想温度。”张肖宁感叹道，“殿堂里的理论再好，也要能应用到工程里才行。”

30天提前全线开通通信服务

两座超千米的特大跨度悬索桥同时建设在世界尚属首次，但这座全线高架桥梁结构的大桥，能安装通信设备的位置仅有桥塔、龙门架和路灯杆。

为保证既不影响大桥的宏伟壮观，又能信号满格，中国铁塔广东省分公司与3家电信运营商、广东利通组团共建共享，他们充分利用桥塔、龙门架、路灯杆、机房、管道、电力等大桥自有资源，在主桥桥塔柱体设置通信基站进行主线覆盖、在路灯杆设置小基站的方式进行补充覆盖，在提前完成4G、5G等通信建设任务的同时，移动通信基础设施与大桥整体融合。

据中国铁塔广东省公司介绍，相比于3家电信企业“自建”，这样的共建共享模式为电信运营商节省约58％的总投资。

虽然只用了短短30天就提前为南沙大桥全线开通了通信服务，但是施工过程并不简单。

南沙大桥桥面距地面高度约50米，中间处超过70米，桥面风力长期处于6级以上，大部分施工作业在龙门架和桥塔高处的有限空间，桥梁覆盖项目建设对安全要求特别严格，对通信施工人员挑战极大。

在大桥桥塔上安装天线等设备，既要满足3家运营商覆盖要求，也要保证结构牢固抗台风、方便设备维护，还要不能破坏桥梁外观的整体和谐。

在绝不能破坏桥梁主体结构的前提下，保障工程创新使用了在桥塔侧梁壁安装天线及布放线缆的方式建设宏站。

这样的方法首先要在距离桥面20多米的高空钻2.5米深的线孔，让主设备安装及线缆布放都在桥塔内部空间完成，然后再将线缆引出与外部天线连接，以确保外露线缆最少，整体工艺干净整洁。

中国铁塔广东省公司告诉科技日报记者：“实施难度极大！一个孔平均耗时1天。”（记者 叶青 刘艳）