港珠澳大桥通车!这位重大女生攻克海底隧道“滴水不漏”的关键技术

来源:上游新闻 2018-10-24 19:19:04

10月24日上午9时,港珠澳大桥正式通车运营。这项超级跨海工程集桥、岛、隧于一体,总长约55公里,120年设计使用寿命,创造多项世界之最, 堪称世界桥梁史上的珠穆朗玛。

上游新闻记者了解到,令人自豪的是,在这个无数人用智慧和汗水铸就的国人骄傲中,有一位重大人——重庆大学1983级材料学院建材系校友张宝兰,攻克了让海底隧道“滴水不漏”的关键技术。

这个重大人荒岛试验研发“超级配方”

张宝兰是重庆大学材料学院建材系83级学生,现任中交四航工程研究院建材所副所长。她说,这次遇到港珠澳大桥这么好的项目,并克服重重困难坚持下来,带领团队取得不错的成绩,最关键的还是要静得下心、沉得住气做事。她也寄语重庆大学的学弟学妹们,一定要树立自己的人生目标,并为之不懈奋斗。

港珠澳大桥能否成功建成,关键就在海底沉管隧道。而沉管隧道要保证120年在海底不漏水,混凝土是重中之重。中交四航工程研究院建材所副所长张宝兰,已研究混凝土20多年,2011年5月被委以重任派往牛头岛管起大桥沉管预制厂混凝土试验室工作。她也是本次项目唯一一个始终坚持在一线工作的女教授、高级工程师。

从广州驾车前往珠海,再转乘渡轮到伶仃洋深处的荒岛牛头岛。这段三个小时的路,张宝兰,一走就是7年。初到荒岛,没有电话信号、没有网络,生活用品匮乏,试验室还处在规划中,房屋没有,仪器设备没有,人员也不齐,全部事情要等张宝兰自己去搞定。而她必须在4个月内建成与世界最大的沉管预制厂相匹配的试验室。此时这个小岛还一片荒芜,四面环海。

张宝兰说:“攻克海底沉管隧道混泥土施工配合比技术最大的困难就是整个过程耗时太长,从立项到试验到浇注施工历时近7年,这中间我们要面临气温环境的变化、原材料的变化还有人员的流动,在这么多变数中要保证混凝土的性能不变,是一个很大的挑战。” 凭借多年丰富的课题研究实践经验,在耗时近一年、用坏了4个搅拌机进行了海量的试验后,基础配方终于出炉。在混凝土的配比上,张宝兰带领团队反复配比了100多吨混凝土,终于研究出提高混凝土抗裂性能的“超级配方”。

配出不开裂的混凝土

港珠澳大桥沉管隧道的规模、施工难度、质量及精度要求皆达到“世界级”,是交通工程界的新高峰。沉管隧道体型大,管节多,构造复杂,精度要求达到“毫米级”。它拥有超强的“防御能力”,可以抵御海水腐蚀,抵挡涌浪暗流,抵受强水压,甚至能抵抗8级地震,保证120年内安然无损。

要保证港珠澳大桥120年使用寿命的高标准高要求,海底沉管隧道必须要保证沉管不渗漏、要经受住时间和海水的考验。张宝兰就得挑战权威,配出不开裂的混凝土。张宝兰说,“混凝土配合比不仅仅是计算出来,最终是要靠一次次试验打出来的。”

混凝土施工配合比是指混凝土中各组成材料之间的比例关系,从表面上看,混凝土配合比计算只是水泥、砂子、石子、水这四种组成材料的用量。实质上是根据组成材料的情况,确定满足上述四项基本要求的三大参数:水灰比、单位用水量和砂率。面对这样的不开裂的世界级难题,张宝兰坦言,承受的压力前所未有。从配方调整到结构设计、施工过程质量控制、到渗水漏水检测,每一道工序都要经过精细考量、严格的工艺检测以及多种形式的验证。每一个步骤都极尽细心、精心打造,从细节上保障质量与安全要求。

“混凝土裂缝控制一直都是工程上的难题,大体积混凝土开裂风险更大,更难控制。”重庆大学材料学院吴建华教授是张宝兰在重大就读时的辅导员,也是一位在建筑材料专业有着丰富教学经验的老师。在谈到这次港珠澳大桥海底沉管隧道混凝土关键技术时忍不住赞叹:“这次关键技术的突破破解了大型工程混凝土裂缝控制的世界级难题,很值得推广,也很高兴我们重大人在国家重大工程中贡献力量。”

通讯员 赵深艳 上游新闻记者 杨辛玥

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