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走近大国工程丨“站”出新高度 “跨”出新纪录

发布时间:2023-08-21  来源:  字体大小[ ]

  “站”出新高度 “跨”出新纪录 探访创下多项世界第一的纳晴高速六枝特大桥

 

 

 

 

  图①:在建的六枝特大桥。图②:折叠伸缩式三角托架施工场景。图③:六枝特大桥空腹区施工采用拱桥、斜拉桥和连续刚构桥3种桥型施工工艺。图④:建设者们在进行六枝特大桥0号块钢筋及预应力安装施工。图⑤:云中架桥。贵州省交通运输厅 供图

  贵州乌蒙山区,山高谷深、沟壑纵横、层峦叠嶂。

  从纳雍县寨乐镇起步的纳雍至晴隆高速公路(简称“纳晴高速”),在磅礴乌蒙山区中,穿过六盘水市六枝特区中寨乡的野鸡坡老鹰岩,跨过谷风惊人的捞河峡谷,凌空直插远在对岸牛材岭的黄土坡群峦深处。

  中寨乡境内,纳晴高速控制性工程——六枝特大桥眼下已进入空腹区上下弦施工关键阶段,建设者们施工正酣。

  穿云破雾、穿山越壑,六枝特大桥“站”得高,“跨”得远。它的主桥墩高度、单跨跨径、主桥长度3项指标,目前在同类型空腹式连续刚构梁桥中排名世界第一。主桥3个主跨跨径都是320米,采用这样多跨连续预应力混凝土空腹式连续刚构梁结构形式为国内外首次。

   “一桥三工艺”,在地质复杂地形险峻的峡谷间建设世界级大桥

  纳晴高速是纳雍至兴义高速公路(G7612)的重要组成部分,全长162公里,桥隧比高达69.46%。

  由于当地地形地貌特殊、地质结构复杂,设计人员在这条高速公路设计之初就采用调绘、物探、钻探、原位测试等方法,加强不良地质路段勘察。尤其是对于特大桥建设,采用综合手段查明桥址区域覆盖层厚度、风化程度及基地岩层情况,评估岩溶、采空区、断裂破碎带、滑坡、危岩、堆积体等对桥梁结构安全的影响,加强斜坡处桥梁的岸坡稳定性分析评价,为桥梁孔跨布置和基础设计提供可靠支撑。

  纳晴高速第十合同段项目经理石宏伟介绍,关于六枝特大桥的选址,起初选线在附近另一个乡镇。设计团队历经数月实地勘察、收集数据,综合考虑地形、地质等建设条件和互通布设、工程规模、投资等因素,并与贵州省交通运输厅以及各设计院、监控单位、施工单位等团队专家反复研究,最终确定该方案。

  “为保证万无一失,光是方案的设计、定版,就花了一年的时间。”石宏伟说。

  六枝特大桥采取的空腹式连续刚构梁结构形式,具有结构刚度大、行车平顺、后期养护工作量小、对施工运输要求低等优点,能更好适应山区高速公路路线平面线形的变化,提高常规连续刚构桥的跨越能力。而且,相比悬索桥和斜拉桥,多孔主跨320米空腹式连续刚构方案能大大节省造价。

  六枝特大桥全桥长度2023.5米,主桥空腹式刚构桥箱梁宽度为16.55米,3个主跨跨径均为320米,墩高为196米。而曾经的主桥墩世界纪录,也出自贵州——毕节至威宁高速公路赫章特大桥墩高195米。

  俯瞰六枝特大桥,崇山峻岭间,22座桥墩宛若龙脊,一字排开、串点成线。云雾缭绕中,支撑3个主跨的4个主桥墩宛若擎天巨柱,拔地而起、巍然矗立。

  这座气势恢宏、刷新多项世界纪录的大桥,采用多跨连续预应力混凝土空腹式连续刚构梁结构形式,开了梁桥建设先河。

  与贵州建设的其他山区特大桥一样,六枝特大桥的建设面临巨大挑战——地形地质条件复杂,运输条件差,建设条件恶劣,生态环保要求高。

  特殊的地形,狭窄的施工场地,让大型设备难以施展拳脚,很难开展机械化、规模化施工。由于自然条件所限,一些施工节点供水供电困难。再加上峡谷风环境复杂,风场受局部地形影响强烈,这些都给高桥墩、大跨径桥梁设计施工带来不少困难。

  六枝特大桥建造之难,体现在哪里?

  它需要跨越一个长度达2公里以上的U型峡谷,这里山坡陡峭,常年风大雾多。

  项目部班子成员认为,六枝特大桥的建造之难,主要体现在3个方面。一是主跨连续3跨均为320米,总长近1公里,最大墩高196米,其工程规模、施工难度均居山区同类桥梁前列,刚构空腹区上、下弦采用临时扣索辅助悬臂浇筑施工,工序特别复杂。二是由于较差的地质条件,桩基会穿越煤层,桩基开挖施工时容易产生瓦斯及有毒气体,施工安全风险较高。三是由于地形陡峭,大部分桩基、承台处于大于45度的斜坡上,单个墩承台的1/4处于悬空状态,尤其是9号墩,需要施工桩板墙进行上、下边坡支挡防护,左幅承台施工时无平台可停放施工设备,施工难度极大。

  纳晴高速第十合同段项目常务副总工周国云有着数座特大桥建造经验,但在面对这样一座需要超高技艺的大桥时,也不禁感叹:“在这样险峻的峡谷间建设世界级大桥,难度可想而知,工艺极其复杂。它包括了拱桥、斜拉桥和连续刚构桥3种桥型施工工艺,相当于修了3种桥,可谓是‘一桥三工艺’。”

  20多项专利,攻克大跨径钢筋混凝土梁桥多项世界性难题

  越是艰险越向前!地理和气候的双重考验,没有将项目团队吓退,反而让大家干劲十足。他们在整个工程建造阶段,都综合运用了数字化技术,实现多种系统数据共享,让施工更加安全、精准、高效。

  其一,是北斗精准定位系统。峡谷中时常出现大雾天气,这时全站型电子测距仪无法使用,基于北斗精准定位的施工精度控制系统就成了六枝特大桥精准建设的关键。

  其二,是自平衡张拉系统。该系统是项目团队为实现扣索张拉过程中两端对称平衡张拉而研发的,可实现自动连续多束钢绞线群锚拉索对称同步张拉,同步精度达99%以上,能很好地保障施工质量。

  此外,还有建造过程中应用的大体积混凝土温度控制系统、液压爬模模板放样系统、扣索索力监控系统、桥梁线形控制系统,等等。各大系统团结作战,风力、温度、压力等监测数据最终汇集到项目管理云平台,实现施工安全及质量的全过程可控。

  差之毫厘,谬以千里。桥梁施工精度直接影响着桥梁建造质量、桥梁受力及建成后桥梁的美观,六枝特大桥一项项数字化技术的应用,为复杂条件下桥梁施工贡献了宝贵经验。

  目前,项目团队已申报及准备申报的专利达20多项,包括大直径桩基旋挖钻配合爆破成孔施工方法、可折叠可伸缩式三角托架、液压爬模同步爬升系统、楔形卸载装置、低回缩锚具拧紧工具、空腹式刚构桥空腹区下弦起步段劲性骨架施工方法、通用型斜爬挂篮等。

  大直径桩基旋挖钻配合爆破成孔施工方法赢得业内好评。

  六枝特大桥主墩桩基直径达3.6米,而特殊地形条件下能满足该直径桩基施工的设备无法进场。项目部采用旋挖钻配合爆破成孔施工工艺进行施工,不仅减少爆破作业工作量,还使出渣更安全、高效。

  空腹式刚构桥空腹区下弦起步段劲性骨架施工方法,则加快了大桥施工进度。

  空腹式刚构桥下弦起步段施工是该桥型施工的重点、难点之一。项目团队在施工中,提前在墩柱上安装劲性骨架,利用劲性骨架作为起步段的承重结构,在减少支架拆除施工的同时,节省了挂篮安装时间。

  “相对于拱桥、斜拉桥和悬索桥,梁桥的优点主要在于其钢筋混凝土结构能节约造价,养护成本较低,因此梁桥数量在所有桥梁类型中所占的比重最大。”贵州省交通运输厅总工程师许湘华说,普通梁桥跨径有限,预应力混凝土梁桥最大跨径一般在200米左右。为增大跨径,贵州路桥集团首创空腹式预应力混凝土刚构桥,跨径一举提高到290米,用于水盘高速的北盘江大桥,攻克了大跨径钢筋混凝土刚构桥跨中下挠、开裂等世界性难题。之后,贵州的桥梁建设团队又不断突破。六枝特大桥为适应此处峡谷地形,首次将3跨用于空腹式预应力混凝土刚构桥,跨径也提高到320米。对比设计之初的悬索桥结构,六枝特大桥采用这一结构形式后至少可节省造价8亿元。

  融入绿色环保理念,守住绿水青山领略多彩贵州

  纳晴高速的建设,对优化和完善贵州路网布局,促进沿线区域资源合理开发,繁荣少数民族地区经济有着重要意义。它不仅能加强贵州省西部地区南北向的交通联系,形成贵州通往四川、广西等地的快速通道,也将成为四川、重庆等地经贵州至云南、广西的快捷通道。

  在纳晴高速控制性工程——六枝特大桥的建设过程中,常见当地群众遥望施工场地,对早日建成通车翘首以盼。

  对于当地的可持续发展,项目团队倾注了很多心血。

  建设者们在大桥建设中融入“绿色工程、环保为先”的理念,让当地新版84棋牌 在守得住山清水秀的同时,生活更便利、出行更便捷,通往更广阔世界,让外界通过“桥”,见绿水伴青山,了解多彩贵州。

  为减少对地表的破坏,在边坡开挖时,项目团队特地采取了环保措施。其中,在修建9号主墩时,施工人员通过分幅设置,将10级边坡减少为1级边坡高度,原本需要开挖30万立方米山体土石,减少到只需几千立方米,既降低了造价,又最大限度地保护了桥位周边环境,实现低碳环保。

  在项目部,周国云盯着电脑屏幕,通过可视化物理交互系统查看各平台数据,对施工安全、质量进行可视化控制。

  在六枝特大桥这个世界级桥梁工程中,不少技术需要运用云计算技术,以实现施工过程相关数据的信息化管理。这需要一支年轻化、信息化队伍。

  项目部的工作人员大多30岁上下,年纪虽轻,却专业过硬、经验丰富,通过对各类设备的熟练操作、对大量数据的精细分析,齐心协力啃下建设过程中遇到的“硬骨头”。

  为提高管理效率,他们实行工区化及网格长制管理。每个主墩,都有一个项目班子成员担任网格长,对主墩建设的安全、质量、进度负责,实现精细化、扁平化管理。这既能调动管理人员积极性,又能让现场问题得到及时解决,提高了工作效率。

  今年5月,施工现场突发下弦起步段吊架无法前移问题。正是借助于这一管理制度,问题得以立即上报、迅速解决,未耽误工期。

  为保障工程品质,六枝特大桥项目团队夙兴夜寐、紧盯节点,想方设法解决难题。从适应峡谷自然环境、村寨建筑、基本农田、山水林田等环境因素,到一颗螺丝钉材质、型号的选择,每一个细节都精益求精。

  作为建设者,他们以设计标准化、工程品质化为先导,将绿色理念、品质工程要求、智能化施工装备和手段融入建设的全过程。

  作为管理者,他们大胆探索新的管理思路,强化安全性能设计,实施安全网格化管理,使工程质量、进度和效益不断得到提高,对质量和安全不懈追求,彰显了世界级大桥建设铁军精神。

  万水千山桥飞架,天堑通途一挥间。项目部有关负责人说:“我们正在踏踏实实做好空腹区上下弦段的施工,确保明年年底顺利完工。同时,努力探索、总结创新性经验,为世界同类型桥梁建造提供更多经验。”(萧子静 刘叶琳 龚小荣)

84bet棋牌 公共新闻网摘编亓淦玉

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