565米,世界第一高橋橫空出世——畢都高速公路北盤(pán)江特大橋科技創(chuàng)新解答
2016-10-11
565米,具體而抽象的數(shù)字。
當(dāng)它加上一個(gè)高度的后綴,成為一個(gè)從橋面至江面的落差值,便誕生了世界第一高橋。
不久前,畢節(jié)至都格(黔滇界)高速公路上的北盤(pán)江特大橋順利實(shí)現(xiàn)合龍,大橋橋面離河底垂直高度565米,這個(gè)高度相當(dāng)于近200層樓的高度,超越之前世界第一高橋湖北四渡河特大橋(560米),成為目前世界第一高橋。
北盤(pán)江特大橋是浙江杭州至云南瑞麗高速公路畢都段的控制性工程,位于貴州省和云南省交界處,于2013年開(kāi)工建設(shè)。大橋?yàn)槠呖邕B續(xù)鋼桁梁斜拉橋,全長(zhǎng)1341.4米、主橋跨徑達(dá)到720米,跨度在目前世界同類型橋梁中排名第二。
隨著橫跨云貴兩省的北盤(pán)江特大橋合龍,為貫穿我國(guó)東西部七盛全長(zhǎng)3404公里的杭瑞高速(G56)全面建成通車奠定了堅(jiān)實(shí)的基矗
壯麗的外形、不凡的氣度,成就這座世界第一高橋的莫過(guò)于科技和創(chuàng)新的強(qiáng)大支撐力。正是一次次敢于打破傳統(tǒng)、挑戰(zhàn)全新的信念,才得以鑄就了這座世界橋梁新的翹楚。
北盤(pán)江特大橋從開(kāi)始修建直至合龍,存在什么樣的技術(shù)難題?建設(shè)者們又是怎樣一一克服?為了全面了解這座大橋在建設(shè)過(guò)程中如何進(jìn)行科技攻關(guān),記者采訪了省交通運(yùn)輸廳科技教育處處長(zhǎng)康厚榮。
記者:為了更好地支持北盤(pán)江特大橋的建設(shè),建設(shè)者開(kāi)展了哪些科研項(xiàng)目研究?
康厚榮:北盤(pán)江特大橋目前是世界上最高的鋼桁梁斜拉橋,工程規(guī)模大、建設(shè)條件復(fù)雜、技術(shù)難度高、氣候氣象條件惡劣,在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)等方面缺乏可以直接借鑒的工程經(jīng)驗(yàn),面臨著一系列需深入研究的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。為了支持北盤(pán)江特大橋的建設(shè),交通運(yùn)輸部給予了大力支持,由省交通運(yùn)輸廳組織貴州高速公路集團(tuán)有限公司、中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司、貴州公路工程集團(tuán)有限公司和西南交通大學(xué)等10余家單位50余名有豐富經(jīng)驗(yàn)的專家學(xué)者組成攻關(guān)隊(duì)伍,依托交通運(yùn)輸部重大科技專項(xiàng)“都格北盤(pán)江大跨度鋼桁梁斜拉橋建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理關(guān)鍵技術(shù)研究”開(kāi)展科技攻關(guān),重點(diǎn)開(kāi)展了山區(qū)特大跨徑鋼桁梁斜拉橋結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)造設(shè)計(jì)技術(shù)、主梁施工架設(shè)技術(shù)、運(yùn)營(yíng)及養(yǎng)護(hù)管理等三個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)研究。為北盤(pán)江特大橋的順利實(shí)施和運(yùn)營(yíng)期的管理養(yǎng)護(hù)提供保障,同時(shí)也為西部高山峽谷地區(qū)大跨度橋梁建設(shè)提供借鑒和指導(dǎo)。
記者:北盤(pán)江特大橋自然環(huán)境復(fù)雜,在施工工藝中有哪些突出亮點(diǎn)并解決了哪些問(wèn)題?
康厚榮:北盤(pán)江特大橋是畢都高速公路的控制性工程,如果按照傳統(tǒng)的“桿件或桁片”進(jìn)行安裝,工期將會(huì)大大延長(zhǎng)。為了趕上工期進(jìn)度,我們對(duì)北盤(pán)江特大橋中跨的施工工藝進(jìn)行了深入的研究,提出了國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的中跨縱移懸拼施工方法。為保證縱移懸拼施工方法的可靠性,開(kāi)展了足尺試驗(yàn)進(jìn)行研究論證,并研制了縱移懸拼施工成套架設(shè)設(shè)備。中跨縱移懸拼標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段施工周期為4天/段,較傳統(tǒng)全回轉(zhuǎn)橋面吊機(jī)施工周期縮短約1/2,架設(shè)設(shè)備和中跨縱移懸拼施工方法的應(yīng)用,使得云南岸的施工進(jìn)度得以加快,保證了工期。采用中跨縱移懸拼累計(jì)節(jié)約了工期3個(gè)月,為施工企業(yè)降低了現(xiàn)場(chǎng)管理間接費(fèi)投入,提高了設(shè)備的利用率。特別是提前3個(gè)月合龍,為后續(xù)的施工時(shí)間提供了保證,避免冬季施工橋面鋪裝,為大橋早日通車創(chuàng)造了良好條件。
記者:貴州由于河沙匱乏,在公路建設(shè)中通常是采用機(jī)制砂,北盤(pán)江特大橋結(jié)構(gòu)特殊、受力復(fù)雜,請(qǐng)問(wèn)在機(jī)制砂混凝土技術(shù)上有哪些創(chuàng)新以滿足工程建設(shè)需要?
康厚榮:經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期科技攻關(guān),開(kāi)發(fā)出自密實(shí)高性能混凝土技術(shù),突破了山區(qū)大跨徑橋梁耐久性、高揚(yáng)程、大體積澆筑等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。北盤(pán)江特大橋在國(guó)內(nèi)山區(qū)大跨徑橋梁建設(shè)中首次采用了自密實(shí)高性能混凝土技術(shù)。其中,承臺(tái)混凝土方量近6000方；塔身泵送最大揚(yáng)程達(dá)269米,相當(dāng)于90層樓高；橋梁樁長(zhǎng)達(dá)40米,施工過(guò)程中不需振搗,靠自身高流動(dòng)性自行密實(shí)填充,是一種“智能”混凝土。
記者:針對(duì)建在山區(qū)峽谷中的北盤(pán)江大跨徑鋼桁梁斜拉橋的抗風(fēng)技術(shù)進(jìn)行了哪些研究?
康厚榮:我們?cè)诖髽騼砂对O(shè)立測(cè)風(fēng)塔,在貴州岸橋塔設(shè)置風(fēng)速觀測(cè)站,采用新型測(cè)量方法,首次獲得橋梁桁梁表面的風(fēng)壓、桁梁斷面的氣動(dòng)導(dǎo)納,并開(kāi)展了實(shí)測(cè)風(fēng)壓數(shù)據(jù)與風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)性分析,并據(jù)此評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載取值的合理性,建立非平穩(wěn)風(fēng)作用下大跨橋梁風(fēng)致響應(yīng)分析理論,評(píng)價(jià)基于平穩(wěn)理論的常規(guī)風(fēng)致振動(dòng)分析方法的適用性,提出一種等效風(fēng)荷載的確定方法。通過(guò)對(duì)比分析國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果,北盤(pán)江大跨徑鋼桁梁斜拉橋的抗風(fēng)技術(shù)研究的總體水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn),部分成果如桁梁氣動(dòng)導(dǎo)納、非平穩(wěn)風(fēng)作用下大跨橋梁風(fēng)致響應(yīng)分析達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
記者:北盤(pán)江特大橋自然地形條件復(fù)雜多變,氣候惡劣,凝凍、濃霧等常有發(fā)生,那么北盤(pán)江大跨徑鋼桁梁斜拉橋在安全預(yù)警和應(yīng)急關(guān)鍵技術(shù)上做了哪些科研工作呢?
康厚榮:北盤(pán)江特大橋工程在國(guó)內(nèi)率先提出并研發(fā)建立了一個(gè)集建、管、養(yǎng)于一體的橋梁健康監(jiān)測(cè)平臺(tái),打造了該橋的數(shù)字化“貼身醫(yī)生”,一旦發(fā)現(xiàn)大橋“生病”,可立即報(bào)警。該監(jiān)測(cè)平臺(tái)除具備常規(guī)的風(fēng)和地震等環(huán)境、荷載、應(yīng)力、變形等參數(shù)的監(jiān)測(cè)功能外,針對(duì)大橋氣候條件惡劣、重載交通突出等一系列不利影響,首次提出了自動(dòng)化評(píng)估技術(shù)和關(guān)鍵構(gòu)件覆冰監(jiān)測(cè)技術(shù),突破了圖像識(shí)別與結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測(cè)傳感器同步、斜拉索等關(guān)鍵構(gòu)件覆冰監(jiān)測(cè)等技術(shù)瓶頸,解決了常規(guī)的橋梁荷載試驗(yàn)代價(jià)大、效率低及覆冰災(zāi)害只能被動(dòng)處置等方面的問(wèn)題,提高了北盤(pán)江特大橋健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的效用性,為確保大橋在覆冰災(zāi)害下的安全運(yùn)營(yíng)提供了有力的技術(shù)支持,對(duì)橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)具有非常重大意義。
記者:堅(jiān)守發(fā)展與生態(tài)兩條底線至關(guān)重要,北盤(pán)江特大橋在建設(shè)過(guò)程中采取了哪些突出的節(jié)能環(huán)保措施?
康厚榮:北盤(pán)江特大橋建設(shè)的過(guò)程中,特別注重綠色環(huán)保的理念,大橋從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)各個(gè)過(guò)程最大限度保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)低成本、低污染、低耗能的建設(shè)目標(biāo)。通過(guò)開(kāi)展橋梁集中排水、主橋邊跨頂推施工和500兆帕高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用,最大限度減小了橋面污水對(duì)土壤及水系的影響,大大減少對(duì)土地的占用,減小對(duì)土地資源的破壞,同時(shí)簡(jiǎn)化鋼筋現(xiàn)場(chǎng)綁扎,方便施工,起到了節(jié)能、降耗、減排和可持續(xù)發(fā)展的作用。（貴州日?qǐng)?bào) 劉力維）
