【新湖南 新作为】“路桥湘军”再创世界神奇

【新湖南 新作为】“路桥湘军”再创世界神奇

时间:2020-01-09 11:03 作者:admin 点击:
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“路桥湘军”再创世界神奇

——杭瑞高速洞庭湖大桥建设中的高精尖技术探秘

湖南省交通水利建设集团有限公司董事长方联民(中)在施工现场指导。 谢乐 摄

湖南路桥建设集团有限责任公司董事长马捷(右三)在现场督战。 谢乐 摄

长龙卧洞庭。 徐典波 摄

主缆架设。 徐典波 摄

天地之“弦” 唯我敢“弹”。 徐典波 摄 徐典波 殷平

主塔高耸入云,吊索宛若琴弦,大桥飞架东西。冬日时节,全线贯通的杭瑞高速洞庭湖大桥如一条巨龙,横卧在洞庭湖的碧波之上,蔚为壮观。

桥高人为峰!洞庭湖大桥是杭瑞高速的控制性工程,大桥主跨1480米,被誉为桥梁界的又一个“世界跨度”。湖南省交通水利建设集团有限公司董事长方联民介绍,大桥建设过程中结构设计、位置特殊、环境复杂、施工技术难度高,是一个在新结构、新工艺、新装备与新材料上开世界桥梁建设之先河的经典之作,可谓创新无处不在。

洞庭湖大桥的“世界跨度”是怎样炼成的?建设过程中有哪些高精尖技术创新?又折射出了一个怎样的“新湖南”?我们一起去探秘。

“潇湘琴韵”举世无双

大湖应叹世界殊!在洞庭湖上空建悬索桥,一开始就与世界级难题狭路相逢。跨度前所未有,地质异常复杂,气象千变万化,吊装难度高等,而且施工中不断面临各种新难题。

“继续采用世界领先的悬索桥建造技术,我们有信心创造比矮寨大桥更高的新高度!”当时,中国工程设计大师、著名桥梁专家、湖南省交通水利建设集团有限公司总经理(时任省交通设计院党委书记)胡建华走到前台,话语掷地有声。

“潇湘琴韵”设计应运而生。湖南路桥建设集团有限责任公司董事长马捷介绍,按设计洞庭湖大桥两座索塔分别高206米、203米;全长2390米,为双向6车道设计;大桥主跨1480米,跨度相比连创4个“世界第一”的矮寨大桥要长304米,是目前世界第二、国内第一大跨径的钢桁梁悬索桥。这些技术指标代表着桥梁建设的新高度。

迎难而上,勇攀高峰。肩负省交通运输厅领导重托,方联民挂帅出征,担纲大岳高速洞庭湖大桥工作领导小组组长。该桥的设计单位,是被中国交通运输部授予“中国桥梁十大设计团队”的省交通设计院;该桥的施工单位为湖南路桥建设集团有限公司与中交路桥建设有限公司,其中湖南路桥建设集团有限公司被授予“中国桥梁十大英雄团队”。中外桥梁专家认为洞庭湖大桥将是世界桥梁建设史上又一壮举!

“看不见”的基础施工

洞庭湖大桥施工之初,复杂地质条件下的桩基和地连墙成孔(槽)等施工成了“拦路虎”。项目部针对难点,组织技术攻关。大桥公司负责人参与指导,项目部对回旋钻机钻具进行了技术改造,发明了“锥形双吸渣口钻头”,大大提高了桩基钻进速度。杭瑞高速洞庭湖大桥A1标段项目部负责人朱立山记忆犹新:“由于是地下施工,整个施工过程是‘看不见’的,桩基础施工可以说是整个大桥建设的最大难点。”

为保证在一个枯水季节完成钻孔施工任务,项目部采用旋挖钻机开孔,回旋钻机接力钻进,仅用4个半月的时间完成了40根直径3米,桩长57-68米不等的桩基础施工。朱立山说:“这样一来,比同类型桥梁钻基础施工节约了3个月的时间,其施工进度达到国内先进水平。”

“无人机”牵索越洞庭

2016年4月28日,湖南路桥建设集团有限责任公司利用无人飞行器牵引先导索过江,顺利完成大岳高速洞庭湖大桥先导索架设任务,实现两岸空中“会师”,标志着大桥施工由下部施工转入上部结构安装工序,也成为业界津津乐道的又一科技创新。

在国内大跨径悬索桥施工中,通常采用人工拽拉、拖轮牵引、火箭抛送、热气球牵引和直升机牵引等先导索过江施工方法。当天,一台八翼无人飞行器从岳阳岸主塔门架起飞,飞行7分多钟将直径2毫米的纤维绳先导索牵引至洞庭湖对岸的君山侧塔顶,完成两岸牵引绳对接,大桥实现空中“会师”。作为大桥施工控制关键节点,先导索牵引完成后,将利用卷扬机以小绳牵引大绳的方式,经过八次循环牵引,完成主牵引绳架设,随后利用主牵引绳完成猫道承重绳、门架承重绳及主缆索股牵引,最终完成猫道施工和主缆架设,并将两岸索塔连为一体,形成空中通道和作业平台。

“同传统施工工艺相比,无人飞行器有体积小、重量轻、操控简便、安全高效、且不受地形影响,无需封航等优点。”A1标段项目部党支部书记梁先勇道出其中的妙处。

“永葆‘青春’”的主缆

目前,洞庭湖大桥上构工程全部结束,桥面铺设施工也已进入尾声,“潇湘琴韵”雄姿初现,除屹立洞庭两岸的竖琴琴架,最显眼的要数串起如琴弦的吊索那两根粗大的主缆了。主缆架设,也是大桥上部结构施工最为复杂、最为关键的工序,为重要的施工任务——钢桁梁吊装打下坚实基础。

主缆真有这么重要?A1标段项目部生产经理周杜解密道,主缆是整座桥的主要承重结构,两根主缆设计拉力达8万吨,对于大桥来说主缆就是巨人的肩膀,担负起成桥后所有的自重及行车荷载等重量。两根主缆直径886毫米,单根主缆由175根长达2600米的索股组成,每根索股由127根直径5.35毫米的高强镀锌钢丝组成;主缆所用的钢丝总长达11.6万公里,近地球周长的3倍。

“还有更绝的,主缆可永葆‘青春’!”周杜说,首创1860级锌铝镀层高强钢丝+缠包带+除湿系统等综合防护措施,采用镀锌钢丝缠丝+缠包带的主缆防护体系,给主缆穿上了一件雨衣,提高了防护等级,降低大桥运营养护成本,延长大桥主缆使用寿命。

“丝毫不差”的完美对接

洞庭湖大桥作为一座世界级桥梁,建设中面临湖区大体积承台混凝土温控、超高索塔机制砂高性能混凝土泵送、湖区超重钢锚梁整体吊装、大跨径钢桁梁悬索桥合龙等四大技术难题。

面对这些技术难题,项目团队超前策划,加强科技创新,攻坚克难,先后参与了交通运输部建设科技项目与湖南省交通科技项目——“大跨径钢桁加劲梁悬索桥关键技术研究”,对板桁结合型加劲梁关键技术、大跨径钢桁加劲梁悬索桥抗风性能等施工控制关键技术等多个专题进行系统研究,最终实现了“三突破,双首创”:大桥跨径上的突破,主跨达1480米;吊重上的突破,吊机承重达600吨;梁段重量的突破,首段钢梁重达456.1吨。首创“葫芦形”锚碇基础结构,以最经济的基础工程适应了锚碇的结构要求;首创轻型组合桥面,解决钢结构疲劳开裂和铺装层破损两大世界级难题。

施工过程中,A1标段项目部创新不断,先后采用副孔440吨支架平移施工法、上横梁高空牛腿施工法等,采用支架整拼、整吊,钢筋骨架地下预制整体安装施工工艺,来进行上横梁施工,将高空作业转变为地面和工厂化作业,将流水作业转变为平行作业,既保证了施工质量,提高了施工安全,还加快了施工进度。项目部还首次采用板桁结合型加劲梁等多项技术创新,不仅实现了大桥“丝毫不差”的完美对接,还达到提高总体刚度、改善结构抗风性能、节省用钢量、节约工程造价、确保安全高效的多重效果。

“杭瑞高速洞庭湖大桥是名副其实的景观大桥、科技大桥!”湖南省交通水利建设集团副董事长,党委副书记周雄飞介绍,大桥预计2018年春节前建成通车,对完善国家高速公路网络、促进环洞庭湖经济圈和岳阳市经济发展以及对洞庭湖区域旅游开发、防洪减灾等,具有重要意义!

1400多年前,因为创新,中国诞生了像赵州桥那样领先世界的桥梁。如今,湖南交水建人不断创新、勇攀高峰,实现一次次新跨越,在建桥史上缔造出一个个世界神奇!