富民路雙柱大懸臂蓋梁圖片
一、工程概況
東莞至番禺高速公路橋頭至沙田段一期工程（以下簡稱“莞番高速一期工程”），依次連接廣深高速、廣深沿江高速和南沙大橋，共8.2km，采用高速公路等級設計，設計速度100km/h，橋梁全長 7700m/5 座，其中特大橋6766.2m/1 座、大橋3666m/4 座，橋隧比例93.9%，互通式立交3處，總投資約30億元。
項目一期工程，依次連接廣深高速、廣深沿江高速和南沙大橋，將與南沙大橋共同形成珠江東西兩岸之間的又一條重要通道，大大緩解虎門大橋的交通壓力，形成便捷高效的區域交通路網。
工程于2017年12月8日開工建設，2019年4月18日竣工，總投資30億元。
二、主要科技創新內容
1、上跨地鐵2號線70m鋼箱梁設計、施工關鍵技術
上跨地鐵2號線采用70m鋼箱梁，鋼箱梁具有自重輕，跨徑大的特點。鋼箱梁按“標準化、裝配化、快捷化運輸、輕量化吊裝”設計理念，使鋼箱梁具有自動化生產程度高，施工快捷，分塊靈活等優點。鋼箱梁采用多箱單室結構，每片主梁尺寸一致，主梁間采用寬度可調整橫隔板和頂板連接，結構簡單，裝配靈活。主梁尺寸一致有利于鋼箱梁批量化制造，可以大大加快鋼箱梁的制造速度；結合超限運輸和市場平板車運輸的要求，合理設計主梁箱體尺寸，實現快捷化運輸；通過合理劃分箱梁節段，70m鋼箱梁橫向分成7個塊體，縱向分成5段，最大的吊裝重量僅41.4t，對吊裝設備要求較低，實現輕量化吊裝。
鋼箱梁結構特點為蓋板（頂、底板）包腹板，其中腹板上下主角焊縫要求全熔透，在腹板兩側設有懸臂挑梁，箱型橋面的頂板縱向設置U形加勁肋，底板設置I形加勁肋。現場施工主要包含現場吊裝和工地連接兩大部分，根據鋼箱梁的結構形式和現場安裝條件的限制，考慮上跨地鐵2號線的保護，采用了搭設臨時支架，通過啟用380T移動履帶吊機完成節段的吊裝，節段調整就位后完成現場連接和涂裝工作。
鋼箱梁的設計、施工使得跨地鐵路段施工更加安全，綜合比較比混凝土梁更施工效率更快、造型更美、社會效益更顯著。
上跨地鐵2號線70m鋼箱梁施工過程圖片
2、沙田東收費站智慧收費亭應用
沙田東收費站智慧收費亭包含背景音樂系統、環境監測系統、新風系統、風幕系統，腿部加熱模塊，電子門禁系統等，具體如下：新風系統對智慧亭內空氣進行過濾、滅毒、殺菌、增氧，不間斷的完成亭內空氣更換，新增的背景音樂系統，有效的緩解了收費員的工作疲勞；先進的風幕系統，將亭內空氣隔開，具有防塵、防污染等功效；智能門禁系統采用密碼、刷卡方式，安全方便，如果智能系統失靈則可以可以轉換為手動模式；腿部加熱模塊，有效的緩解了冬天收費員腿腳寒冷的問題；一體化的操作臺，將開關門、開關燈、窗簾等控制開關和收費鍵盤置于同一操作臺，解決了以往收費員進行類似操作時需離開窗口而影響窗口服務的問題；智慧亭正前方配有p6全彩屏，可做成公益廣告或可變情報板，為駕乘人員提供更貼心的提醒服，為收費員營造了良好的工作環境，使長時間在狹小空間工作的收費員覺得舒適、心情愉悅。
沙田東收費站智慧收費亭圖片
3、富民路雙柱大懸臂蓋梁應用
一期工程占用現狀富民路設置高架橋，為避免阻斷現狀富民路正常通行，滿足長期規劃要求，富民路段采用雙柱大懸臂蓋梁結構，標準段大懸臂蓋梁全長31.7m，懸臂長度為12.9m，目前為東莞最大懸臂結構。此結構具有占地少，空間利用率高，造型優美，技術先進等特點，充分利用橋下道路中央分隔帶處的空間設置橋墩，避免了設置邊墩對周圍環境、行車視野等的干擾。在外側車道停靠一排120t重車的偏載情況下，雙柱大懸臂蓋梁滿足抗傾覆要求，通過優化設計，預應力采用單端張拉，減少結構尺寸，蓋梁根部高度僅為3.5m，厚度為2.2m，技術先進，造價低。技術先進、造型優美的雙柱大懸臂蓋梁的創造性應用，兼顧了富民路的現狀通行及遠期規劃，獲得了良好的的社會效益和經濟效益。
富民路雙柱大懸臂蓋梁全寬31.7m，蓋梁采用變截面形式，順橋向厚度2.2m，根部高度3.5m，懸臂高度1.7m；橋墩采用圓形墩，墩柱直徑2.1m。蓋梁采用C50混凝土，墩柱采用C35混凝土。雙柱間距5.9m，蓋梁單側懸臂端部至墩柱中心距離為12.9m，這比常規的蓋梁懸臂長度要大得多，為橋下道路建設提供了充足的空間，有效保證既有道路正常通行。同時大懸臂蓋梁通過計算優化了預應力設置，采用單端交錯張拉的預應力設置方式，進一步減小蓋梁結構尺寸，也使得墩頂處的預應力布置盡可能的密集，實現預應力效應最大化。
4、二氧化碳氣體致裂配合機械法進行路基石方爆破技術
東莞市莞番高速施工第一合同段厚街南互通立交K55+315～K55+855段為路基工程，該段路基需要進行山體爆破，因該路段上方電力線路密集，為確保電力設施的安全，供電部門不允許施工單位使用炸藥進行爆破施工。但由于該項目工期較緊，施工單位擬在該段路基施工完成后，在路基上建設預制梁場一座，因此該段路基施工工期將嚴重影響到項目總工期，然而上跨高壓線遷改需要省里審批，遷改進度緩慢，等待遷改完成后再進行石方爆破明顯不能滿足施工工期要求，故如何在保證不影響項目工期和高壓線安全的前提下，安全順利快速地完成該段路基石方施工成為了技術難題。施工單位根據施工現場周邊環境及現有國內施工技術條件，采用二氧化碳無炸藥氣體致裂配合機械鑿除的工藝進行施工，最終在保證安全和進度的前提下，圓滿順利地完成了相關施工任務。
三、新技術應用與效果
莞番高速一期工程建成后，與南沙大橋共同形成珠江東西兩岸之間的一條重要通道，大大緩解南沙大橋的交通壓力，快速連接南沙大橋、沿江高速、廣深高速，形成便捷高效的區域交通路網，大大緩解珠江兩岸交通壓力，助推珠江兩岸經濟轉型升級。
新材料、新工藝、建筑業十項新技術及自創新技術等應用情況：
本工程中應用2017年版建筑業十項新技術6大項10小項，目錄如下：1.混凝土樁復合地基技術；2.非開挖埋管施工技術；3.預應力技術；4.銷鍵型腳手架及支撐架；5.預制節段箱梁模板技術；6.預制預應力混凝土構件技術；7.預制構件工廠化生產加工技術；8.鋼結構防腐防火技術；9.施工揚塵控制技術；10.施工噪聲控制技術。
綠色施工的實施，如二氧化碳氣體致裂配合機械法進行路基石方爆破技術的實施，一方面降低能源損耗，保護環境，同時降低噪音，粉塵污染，對保護現場工人的職業健康與周圍居民的生活作息具有重要意義。
莞番高速一期工程于2017年12月8日開工建設，歷時一年半時間，2019年4月25日一期工程建成通車，通車運營后莞番高速日均車流量在10萬輛車次，實現“路通則財通”。莞番高速一期工程建成通車極大帶動了周邊經濟的發展，助推東莞更好地融入粵港澳大灣區“一小時”經濟圈。
四、獲獎情況
1、2021年榮獲東莞市土木建筑學會“第二屆東莞市土木工程詹天佑故鄉杯獎”；
2、2020年榮獲中國中鐵杯優質工程項目。
