在即将步入大三的专业学习之际，为对相关专业知识理论同实际工程相结合，了解有关桥梁建设方面的施工工艺及操作方案，北京建筑大学糖果派对试玩
组成了以2012级桂晓珊为团长，李昊、吴鹏志、蓝志滨、田学谦、胡雨辰、邓青青、李雨航等8名学生为团员的大学生社会实践考察团。2014年8月1日~7日，实践团以“科技筑梦，助力发展”为活动主题，在董军教授的带领下，在项目部负责人交通运输部公路所向学建高工、邹本辉工程师等人的引导和讲解中，深入广东地区对正在建设中的几座大桥施工现场(广州新造珠江大桥、陈村特大桥)及连接港珠澳三地的港珠澳特大桥中的九州航道桥及中山预制基地进行了专题考察。实践团的同学们在短短几天的现场考察中，较为详细地了解了东南沿海一带大型桥梁的施工特点，特别是悬臂施工的相关工艺，包括挂篮施工、现场预制工艺、防腐措施、跨海大桥的施工特点等，对其中的创新元素，留下了深刻的印象；对于即将步入专业课学习的同学来说，现场施工给出了一个清晰的轮廓和感性认识，不但有助于专业课的学习和理解，而且对于深刻领悟所学的结构力学等基本理论，进一步激发学习热情和创新理念、理性选择自己的专业方向等，均有积极的促进作用。
1 体会悬臂施工法在斜拉桥建设中的创新应用
实践团的第一站是新造珠江大桥施工现场。起初还带有只能表面上来看个热闹的同学们，在董老师及向工、邹工的讲解和交流中，逐渐地围绕着悬臂施工法，新造珠江大桥在建设实际过程中的一个个问题不断地引导出来，激发了我们的兴趣和思考。斜拉桥属于高次超静定结构，和我们所学的材料力学、结构力学密切相关；采用的单索面使得大桥简洁、美观且结构稳定；深水基础桥墩可以通过围堰施工来完成；挂篮总重160吨，要想安全施工，力学平衡好重要；我们早已耳闻的挂篮是一个庞大的钢架结构，每一次运用都要翘动着每一个施工者的心，从移动、固定、浇筑、养护到下一次移动等；斜拉索及锚固端防腐处理如此重要，具有优良性能的CFRP材料可替换斜拉索，但还有许多问题需要探索；具有抗风性能的大型箱梁设计原来是借鉴了空气动力学的原理；在结构力学中梁截面仅仅是一个点，到实际箱梁这一点处却还有考虑横向预应力和竖向预应力；悬臂施工法从0号块到合拢，有一个力学体系的转换，因此很多施工的细节都需要倍加关注
悬臂施工法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法两种，是目前大型斜拉桥施工建造的主要方法之一。新造珠江大桥采用了悬臂浇筑法。悬臂浇筑法是从塔柱两侧用挂篮对称逐步逐段的就地浇筑混凝土。目前我国大部分混凝土斜拉桥都是用悬臂浇筑法施工。斜拉桥主梁的悬臂施工与连续刚构桥类似，不同的是有斜拉索可以使用更加方便的挂篮来进行施工。新造珠江大桥的悬臂浇筑法由于当地的气候影响有很多的限制，表现出很多不同的新意，如主梁立模施工控制由于斜拉桥施工受日照及日照方向影响比较大，故主梁立模应选在避开日照的温度较低时进行，且应避开大风期；由于挂篮底篮桁架处于悬臂受力状态，在砼浇筑过程中存在一定程度的下挠，且行走桁架的吊带提升对底篮悬臂部分桁架的相对下挠无法克服，除了在挂篮施工开始时要进行预压试验外，还要在每一节段根据预压数据调整底篮桁架悬臂部分的标高值，进行预抛计算；大桥主梁平面位置施工控制梁段平面位置可用全站仪采用坐标法进行控制，按至少左、中、右三点位置来控制；主梁横断面上的高程控制点数量也应不少于3点，高程测量可直接用水准测量。在施工过程中应根据主塔墩沉降、偏位等，及时对有关数据进行校正，以保证施工控制的精度要求，保证大桥的线形及受力合理。
当然，和多数其它类型的桥梁一样，还有钢筋工程、钢筋的加工及安装，预应力工程，斜拉索施工等等诸多的工序需要严格监控。值得一提的是，新造珠江大桥面对当地的环境，有一套很好的抗风措施，例如大桥的箱梁在大悬臂现浇施工时，采取尽量避开台风期、尽早合拢等措施以减少风振的影响；在出现台风时，禁止挂篮行走，同时必须将挂篮与箱梁梁体锚固，各模板结构也必须固定；台风过后必须先仔细检查挂篮各部结构的完好性，如有损伤须补强后方可进行施工
这是我们第一次亲临施工第一线,在指导老师董老师以及向学建和邹本辉工程师的陪同下,我们对大桥的造桥经过有了一个初步的认知,对相关的工程问题有了初步的概念。还记得在桥下时向工跟我们说，其实他们的主要任务就是对施工提供技术支持及从事相关的监管工作，对于我们本科生来说，他的建议是如果有机会我们应当多多来到施工现场学习，或许条件会比较苦，但是却会很上手学的也会比较快；另一方面通过对施工各个细节的学习和领悟会让我们对结构有更加清晰地理解，这对于我们以后从事相关的设计和监理的工作时提供了保障和经验。
2 寻找矮塔斜拉桥建设中所渗透的创新元素
实践团的第二站来到了陈村特大桥施工现场，陈村特大桥桥型属于矮塔斜拉桥，又称为部分斜拉桥，为近20年来出现的一种新桥型，瑞士、德国、日本、韩国等一些国家这几年修建了多座此类桥型。由于它优越的结构性能，良好的经济指标，越来越显示出巨大的发展潜力。国内相对起步较晚，但采用了较高的起点。国内目前修建的混凝土矮塔斜拉桥主跨超过200m的并不多见，而我们这次参观的陈村特大桥就是国内少有的同类桥梁中的一座。同学们好奇地发现，原来矮塔斜拉桥竟然给出了我们很多不同的惊喜和收获，它和普通的斜拉桥有所区别。它的力学性能介于连续梁桥(或连续刚构桥)和普通斜拉桥之间，跨径在200m~300m左右时在结构性能和经济等指标下表现出较强的竞争能力；与此同时，近年来不断发展的连续梁桥和连续刚构桥虽然普遍以增加梁高来获得更大的跨径，但是梁高的不断增大也带来了施工。经济和大体积混凝土等问题的增加，同时因为跨中下挠过大也严重阻碍了其发展。 矮塔斜拉桥的引入正好有效地解决了这一问题。
在老师及几位工程师的介绍下，同学们在许多细节处都能够深刻体会到这座大桥的创新元素。大桥的跨径组合为120 m+218 m+120 m，桥宽36 m，主梁采用变截面斜腹板箱型脊骨梁，梁高跨中3.5m；根部6.5 m，按1.8次抛物线变化；塔高31.8 m (包括索顶以上4.5 m的装饰段)，沿塔身竖向共设17道斜拉索(索距为0.8 m)，每道并排布置2根。大桥采用的是全新的变高度箱型截面，刚度较大，承袭既有类似桥梁的设计施工成功经验，采用后支点挂篮悬臂浇筑施工，斜拉索在施工中不起临时支撑作用，这与斜拉桥普遍采用前支点挂篮施工不同。鉴于桥幅宽度较大，为36 m，为了减小挂篮的体量，进而相应减小挂篮重量和混凝土湿重，在翼缘板端部设置了4.5 m宽的后浇带，滞后2个悬臂段施工。这样处理的另一个考虑是顺应斜拉索纵向传力的滞后效应，并且翼缘板较宽，达7.123 m，为了加强其刚度，采取了在与横隔板对应的位置设置横行挑壁加劲肋及在外侧边缘设置纵向加劲肋。这样处理使翼缘板属于四边支撑状态，除了刚度显著增强，其受力也显著匀化并减小。大桥的斜拉索采用的是环氧喷涂钢绞线索，内陆的大桥普遍都是使用普通光面钢绞线，而陈村特大桥处于沿海地带，这里的空气中会含有较多的氯离子，这样一来斜拉桥的钢绞线会受到很大的侵蚀作用，而这种带有涂层的绞线便可以很好的预防这一点，这个工艺在外国也有应用，但是却有所差异，在国外是首先使用砂浆在普通钢绞线上喷涂再在外层上涂环氧涂料，而我国在工艺上省去了第一步，并且在包裹效果以及粘结效果上都能够达到规定效果。
矮塔斜拉桥在同学们的心里留下了深刻的印象，虽然它出现较晚，至今尚不足20年，且一直处于高速发展的态势，但其还有很多的结构理论仍不完善，如索梁承担的荷载比、无索区范围、拉索和体内预应力用量比、结构形式、各种静动力学及灾变行为等机理都还尚不清楚，还有待进一步探索和研究。这类桥梁还会有很大的发展空间有待挖掘，就像是陈村特大桥，虽然都是按照理论来建造但是每一处细节都会有自己的新意。作为土木专业的大学生，同学们深深地感受到了在丰富的工程实际中还有很多很多的问题等待着大家去挑战、去创新和实践，今天的专业学习就显得格外重要，肩上的担子更重
3 感悟精品港珠澳大桥的建造魅力
有了前两站铺垫，同学们对桥梁施工有了更深的理解之后，带着好奇和问题，怀着激动的心情，第三站来到了港珠澳大桥工地，进入本次大学生实践活动的核心阶段，精彩之处；这次考察，同学们有幸在现场参观了陆地上大型桥墩桥塔的预制基地以及海上施工的现场，并且正巧碰到了桥面与桥塔对接的施工过程，颇感震撼。举世闻名，海内外的焦点至今还在建设中的超级工程——港珠澳大桥，是世界跨海大桥的代表作之一，凝结着几代中国以及世界著名工程师的心血，肩负着几代中国人民的期望。它似一条海上巨龙，翻滚在香港、珠海和澳门之间，又似一条长带紧紧地将三个城市连在一起，沟通的不仅仅是地域，更是香港澳门同胞与大陆人民的血浓于水的情。该桥在三个城市间构建出了一条快速的立体通道，对于促进三地经济的长久而持续的快速发展，在21世纪上半叶继续发挥其在全国乃至亚洲的经济带动作具有深远的社会和经济意义；大桥的总投资达规模达100多亿美元，桥面跨度达26英里(约合41公里)，由双向六个车道组成的桥梁通车面，以及两条工程车道。整个桥梁的主体工程包括一段长达4.2英里（约合6.7km）的海底隧道，难度之大，可谓举世罕见，工程之精细，堪称世界一流。当大桥在2016年建成后全面通车时，驾车从珠三角一端到另一端的时间将从原来的大约4小时缩短到仅为45分钟，缩短的是两岸陆地距离，拉近的是曾经分别近百年的港澳同胞同内陆人民深刻感情的中国心。如今我们有幸在现场考察参观了陆地上桥墩桥塔预制基地以及海上施工的现场，并且正巧碰到了桥面与桥塔对接的施工过程。
虽顶着炎炎烈日，但聆听着向工等现场工程师的介绍与讲解，再加上阵阵海风拂面，我们丝毫不觉高温难耐，众人不约而同的发出的确与前面两站所考察的内地桥梁不一样的声音，实践团的同学们不禁被大桥频频闪现出来的美学创意所吸引、所震撼，赞叹这座桥所凝结着的工程设计者的匠心独到！大桥因地制宜，分别在珠江口伶仃洋海域南北两侧，通过填海建造2个人工岛；隧道、桥梁间通过人工岛完美结合，同时，两者之间的转换，还采取点、线、面相结合方式，使得人工岛既是"中转站"，又是"艺术品"。斜拉桥索塔呈钻石型，既充分考虑了景观效果，气势恢宏，海天相接处得此一总高达170.69m的桥塔，没有丝毫突兀之感，反有些许霸气流露，同时在这样宽阔的海面上，整体造型及断面形式完全满足了抗风、抗震等高要求，如此绚丽的桥面设计，独具匠心的桥塔构思，却丝毫没有影响到实用功能，再次让同学们感到深深震撼！人工岛呈蚝壳的特色造型，为集交通、管理、服务、救援和观光功能为一体的综合运营中心，隧道出入口亦将进行景观美化；出于环保考虑，岛内铺设绿城人造草坪，解决了海上淡水资源缺乏的难题，同时在海景较美的地方设置观景平台。由于大桥将穿越中华白海豚保护区，为提高游客对白海豚的保护意识，大桥离岸人工岛或沿线适当的地方，有望在面向白海豚繁殖区域设白海豚雕塑，或者将白海豚形象在大桥工程部分造型中得以体现，并设立白海豚观赏景区。这些亮点着实沉沉吸引着队员们的心，大家都十分憧憬着未来大桥建成之后雄伟壮丽的景色！也深深的对以后自己所从事的职业油然而生出一种自豪感！顿时队员们陷入沉思，俯瞰阵阵波浪敲击着桥塔溅起朵朵水花，远眺伶仃洋一望无际的海面波光粼粼，仰视晴空万里无丝毫印染的天空，我们的心也醉了，站在这座举世工地多么希望常驻看它通车那一刻。
须臾，我们便乘船来到工地现场，印入眼帘的便是施工中，在过程每一个细节上的一丝不苟与追求完美的精神，精益求精的细节标准似乎是在代表每一位大桥建设的亲历者向祖国人民宣誓，大桥设计寿命120年绝不是一句空话，托起港澳同胞与内陆联系更加紧密的任务也必将会顺利完成。人性化的施工现场，合理的生活与工作分区，更让建设者们感到这是一个工作的乐园。记得在进入海上施工现场之前，向工自豪地给大家介绍了大桥建设中最重要的是HSE (Healthy Safety Environment) 管理模式，大桥的建设者在建设的同时，更加注重健康、安全与环境的现代化施工理念，而不是一味地追求建设形象工程，面子工程。正因为健全的HSE联动机制、完善监控机制以及齐备的防台防风预案等各项预警措施，复杂的海洋环境中，大桥建设者能够多次在最大风速达41.3m/s的恶劣环境中多次成功避险，丝毫无损。不断向“工程优质安全、环境优美和谐”的建设目标迈进。严格的“四化”要求，即“大型化”，“工厂化”，“规范化”以及“装配化”，也让我们为大桥建设工程师们对于港珠澳大桥的建设的认真严谨的态度感到叹服。“大型化”是指整个工程大型化，各个结构构件都十分庞大；“工厂化”是指大桥的各个部件都在中山市的一个制作工厂进行预制；“规范化”是指构件的制作都严格遵循设计标准，对于误差的把控十分严格，连钢筋的制作都使用精度极高的数控机床进行加工；“装配化”是指预制好的结构构件通过“小天鹅”号超大型吊装船运送到施工工地进行装配化施工。
借助于施工来往的船只，同学们登上了另一个海上施工平台，在向工及施工方总工的介绍中，一些刚才还神秘的专业术语和施工工艺在同学们的眼前变得渐渐清晰。大桥桥墩采用最先进的双壁钢围堰施工工艺，是桥梁深水基础修建中的一种重要施工方法；同学们都深深感叹工程师的聪明才智，对于自己亲眼目睹钢围堰的施工感到十分新鲜和满足。大桥主体工程均位于伶仃洋中，据资料显示且伶仃洋是一个典型弱洋流海域，每年从珠江口夹杂着大量泥沙的江水涌入海洋，大桥桥墩就像一道道挡水篱笆一样，将会影响水流的通过；为降低大桥阻水率，大桥特别设计为单墩低桩埋置式承台，队员们也深深地体会到工程建设因地制宜的妙招。种种问题都得到完美的解决，在旁人眼里不可能完成的任务，在工程师的奇思妙想之下却都逐个击破。在感受着桥梁工程师的智慧的同时，我们一行人便爬上已经建好的承台之上，又是一次更加剧烈的震撼袭来，据向工介绍，这次安装的192号墩承台墩身长为15.6m，宽为11.4m，高度为4.5m，底节墩身高为14.29m，总重量约2500T，但是误差不过三厘米左右，这就使得如何预制、如何运移、如何吊装等等的施工步骤都要精确无误，每一步的施工进程都是如此的让人惊叹！事实上，首个承台墩身的整体成功安装标志着港珠澳大桥CB05标顺利实现了由钻孔桩施工向承台墩身整体安装施工关键工序的转换，为有计划、有步骤地全面推进施工迈出了重要的一步。不能有更多的溢美之词来形容我们脚下的桥梁，不能有更多的惊叹之声来颂扬工程师的奇思妙想，不能有更多的赞美之歌来歌唱每一个工人的幸勤付出，我们所能做的就是在心里默默地为祖国繁荣而赞叹，为工程师奇思妙想而折服，为工人幸勤劳动而欣慰，多想早来到这人世间，又想向天再借五百年，纵人世间物是人非，花开花落，环宇斗转星移，繁星落尽也要看这座桥的前世今生，终不枉此生！
对于任何一座跨海大桥来说不可避免的就是桥梁的防腐问题，其中影响最大的便是海水的冲击以及海水中的氯离子腐蚀。因此队员们将自己对于港珠澳大桥的各项防腐的问题向总工们一一提了出来。向工首先对大家积极思考、提前准备，敢于探究的求知欲望和精神表示赞赏。向工指出港珠澳大桥的设计标准高，计划设计使用寿命为120年，为达到这一目标，大桥承台墩身采取四大防腐技术确保承台墩身的质量，如采用高性能的海工混凝土，并增加混凝土覆盖层厚度；墩身浪溅区最外层钢筋采取不锈钢钢筋；采用了牺牲阳极保护措施；采用硅烷对承台墩身表面进行浸渍。现场，同学们看到桥梁板的混凝土结构中使用的钢筋与众不同，表面呈淡绿色，原来是涂装了一层环氧粉末涂层；利用粉末涂层与钢筋优良的粘结力，达到阻隔外界腐蚀介质对钢筋的侵入，延长混凝土结构的使用寿命。桥墩的定位钢铁桩也考虑到了防腐问题，采用牺牲阳极阴极保护法；大体积的混凝土桥墩也进行了防腐处理，对混凝土表面进行了涂层保护，以阻挡、隔绝各种腐蚀介质侵入，延长混凝土结构物的使用寿命。在使用环境下，运用硅烷浸渍技术，利用分子偶联技术，使有机硅烷、硅氧烷的活性基团与混凝土表面的活性基团和吸附水进行缩合反应，在混凝土表面形成薄憎水层，降低水和氧离子的渗透性。同学们不禁感叹现代防腐先进技术的快速发展，能够身临其境的见识这些防腐技术的实际应用，必将促进今后对这些技术的学习和理解。望着绿色的防腐涂料，以碧蓝的海面做背景，桥海融为一体，似乎在向世人证明着它已于海洋融为一体，叫人不必为它担心。
大桥因地制宜，分别在珠江口伶仃洋海域南北两侧，通过填海建造2个人工岛；隧道、桥梁间通过人工岛完美结合，同时，两者之间的转换，还采取点、线、面相结合方式，使得人工岛既是"中转站"，又是"艺术品"。斜拉桥索塔呈钻石型，既充分考虑了景观效果，气势恢宏，海天相接处得此一总高达170.69m的桥塔，没有丝毫突兀之感，反有些许霸气流露，同时在这样宽阔的海面上，整体造型及断面形式完全满足了抗风、抗震等高要求，如此绚丽的桥面设计，独具匠心的桥塔构思，却丝毫没有影响到实用功能，再次让同学们感到深深震撼！人工岛呈蚝壳的特色造型，为集交通、管理、服务、救援和观光功能为一体的综合运营中心，隧道出入口亦将进行景观美化；出于环保考虑，岛内铺设绿城人造草坪，解决了海上淡水资源缺乏的难题，同时在海景较美的地方设置观景平台。
4体会
细细品味，精品工程的建造不但要有高标准的要求，严格执行的施工规范，还要再在每一个细节上都要给予足够的重视，这便更是对设计者和建造者的考验。将参观实践学习与之前课堂所学知识进行结合，理论与实际的交织，理性与感性的碰撞，令我们每个人都收获颇丰，不仅对之前所学知识又有了新的认识，同时对工程的了解有了更加清晰地轮廓！课堂上学习到的知识在实际应用中得到了验证，实际中用到的技术手段更是会反作用于我们将要学习到的知识，使我们对其有更加清晰了解。面对着如此壮观的世界级跨海大桥，心中不禁由而然生出阵阵的敬佩之意与赞美之情，同时为能够在土木工程专业里学习而感到自豪，为自己身为土木人而感到无比荣耀，我们必将刻苦学习知识，努力沉淀自己，积累知识，勇于承载历史的重托，接受老一代工程师的指挥棒，为祖国的现代化建设贡献自己的应尽的力量！
图1 实践团同学们在前往新造珠江大桥工地的路上
图2 李昊同学在现场向邹工请教
图3 邹工在新造珠江大桥现场讲解斜拉索施工过程
图4 向工在陈村特大桥现场给大家讲解挂篮构造与施工
图5 董老师在现场给大家讲解悬臂施工原理
图6 大学生实践团成员即将奔赴海上工地
图7 九州港浅水区非通航航道桥桥墩及钢围堰
图8 向工为大家讲解有关钢围堰的施工工艺
图9 位于大桥桥面干净而整洁的海上施工人员生活区
图10 同学们借助于轮渡登上九州港浅水区非通航航道桥施工现场
图11 在九州港浅水区非通航航道桥正在进行装配施工的桥面板合影
图12 向工在已建成的桥面上给实践团的同学们进行现场讲解
图13 中山预制基地采用“八点线性控制”存放的精细化钢箱梁正在安装桥面板工作
图14 中山预制基地的大型桥墩承台制作现场
图15 中山预制基地的混凝土硅烷浸渍试块制作现场
图16 中山预制基地的的巨型浮吊装置前合影
图17 中山预制基地的工人在给已经捆扎好的钢筋补涂环氧粉末涂层以保证钢筋的防腐性能
图18 向工在项目部会议室给实践团的同学们介绍港珠澳大桥工程关键技术
图19 告别港珠澳大桥桥梁工程CB05标段项目部时的合影
