創(chuàng)造多項(xiàng)橋梁建設(shè)世界紀(jì)錄的渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路
2023-10-10 來(lái)源:中央紀(jì)委國(guó)家監(jiān)委網(wǎng)站 

  山水之間,渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路各節(jié)點(diǎn)性項(xiàng)目的施工現(xiàn)場(chǎng)一派熱火朝天。香龍隧道突破4000米大關(guān),大溪河特大橋全幅貫通,雙堡特大橋帽梁吊裝作業(yè)順利完成……自2020年工程啟動(dòng)以來(lái),這條總里程長(zhǎng)達(dá)280公里、平均橋隧比高達(dá)80%的山區(qū)高速公路不斷刷新“進(jìn)度條”。

  據(jù)介紹,渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路項(xiàng)目由30余家央企國(guó)企聯(lián)合投資640多億元打造,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)建造中開(kāi)展了一系列重大技術(shù)攻關(guān),創(chuàng)新應(yīng)用多項(xiàng)先進(jìn)工藝,成功創(chuàng)造高速公路橋梁建設(shè)領(lǐng)域的3項(xiàng)世界紀(jì)錄——雙連拱跨徑世界第一、獨(dú)立吊塔的纜索吊跨徑世界第一、同等結(jié)構(gòu)的纜索吊吊重世界第一,實(shí)現(xiàn)2項(xiàng)全國(guó)首創(chuàng)——國(guó)內(nèi)首次采用智能索主動(dòng)平衡控制系統(tǒng)、首次全面應(yīng)用三維激光掃描數(shù)字預(yù)拼裝技術(shù),為世界長(zhǎng)里程、高橋隧比高速公路建設(shè)提供了“中國(guó)經(jīng)驗(yàn)”。

  當(dāng)前,這條深山“巨龍”已具雛形,讓我們一起去探尋它的“生長(zhǎng)密碼”。

  橋隧結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生態(tài)敏感區(qū)縱橫交錯(cuò) 除了不是高原公路,其他難題“樣樣都有”

  打開(kāi)北斗導(dǎo)航就會(huì)發(fā)現(xiàn),從重慶中心城區(qū)出發(fā),開(kāi)車(chē)走高速公路到湖南,目前主要依靠既有的包茂高速渝湘段(渝湘高速)。

  “先向東經(jīng)過(guò)武隆、彭水,行至黔江區(qū),然后再向南行,經(jīng)湖南花垣入湘??傮w上要拐一個(gè)大彎,里程長(zhǎng)、易擁堵。”重慶渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路有限公司董事長(zhǎng)周武召說(shuō),渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路是渝湘高速公路的擴(kuò)能線(xiàn)路。

  記者了解到,渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路項(xiàng)目由重慶中心城區(qū)引出,沿東南方向,經(jīng)巴南、南川、武隆、彭水、酉陽(yáng),最后接酉沿高速離渝入湘。全線(xiàn)通車(chē)后,車(chē)輛無(wú)需再繞行黔江區(qū),可以使重慶中心城區(qū)至湖南方向的里程比既有渝湘高速縮短47.8公里,至貴州沿河方向的里程縮短79公里,對(duì)進(jìn)一步提升西南片區(qū)通行能力,推進(jìn)渝、湘、黔三地交融發(fā)展,加快打造國(guó)際性綜合交通樞紐等具有重要意義。

  然而,把藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)并不容易。

  “在全國(guó)既有或在建的高速公路中,有的里程長(zhǎng),但橋隧比低,有的橋隧比雖高,但里程短,而渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路具有長(zhǎng)里程、高橋隧比的‘雙難’特點(diǎn)。”周武召介紹。

  橋隧比,是指公路和鐵路建設(shè)中,橋梁和隧道占總里程的比例。橋隧比越高,意味著工程難度越大。據(jù)了解,普通高速公路橋隧比大約在20%至30%之間,在我國(guó)西南地區(qū),受地勢(shì)影響,高速公路的橋隧比較高,通常在60%至70%之間,而渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路全線(xiàn)平均橋隧比高達(dá)80%,其中重慶武隆至貴州道真段的橋隧比則高達(dá)92%,難度之大可想而知。

  “除了不是高原公路,不存在凍土及缺氧問(wèn)題,其他在高難度高速公路建設(shè)中可能遇到的流水侵蝕、陡坡深谷、天塹峭壁、巖溶地質(zhì)、有毒氣體等問(wèn)題,幾乎樣樣都有,而且樣樣都難。”周武召說(shuō)。

  重慶,依江而建,傍山而興。大江、大河、大山,賦予這座城市獨(dú)特的山水風(fēng)光和地域特色,而層巒疊嶂、江水環(huán)繞所形成的天然屏障,也給高速公路建設(shè)帶來(lái)巨大難題。

  渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路全線(xiàn)布設(shè)橋梁139座、隧道62座,其中多孔跨徑總長(zhǎng)大于1000米或單孔跨徑大于150米的特大橋就有17座,3000米以上的特長(zhǎng)隧道多達(dá)18座,線(xiàn)路走向與武隆喀斯特世界自然遺產(chǎn)地、武隆巖溶?chē)?guó)家地質(zhì)公園、芙蓉江國(guó)家重點(diǎn)風(fēng)景名勝區(qū)、酉陽(yáng)國(guó)家地質(zhì)公園、茂云山自然保護(hù)區(qū)、烏江百里畫(huà)廊等多個(gè)生態(tài)敏感區(qū)縱橫交錯(cuò),沿線(xiàn)分布有巖溶、危巖、滑坡等多種不良地質(zhì),地質(zhì)地貌和生態(tài)環(huán)境極為敏感復(fù)雜。

  據(jù)統(tǒng)計(jì),渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路全線(xiàn)跨越或與各類(lèi)道路、河流交叉128次;有瓦斯隧道21座,其中高瓦斯隧道5座,稍有不慎就會(huì)造成難以想象的后果。

  行程再坎坷,也攔不住篤定向前的人。面對(duì)極其復(fù)雜的橋隧結(jié)構(gòu)和眾多不利因素,渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)積極探索創(chuàng)新,全力攻克山區(qū)高速公路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)等重重難關(guān)。

  自主創(chuàng)新接連啃下難啃的“硬骨頭” 多項(xiàng)重大科技攻關(guān)讓建設(shè)更高效施工更精準(zhǔn)

  重慶武隆,大洞河、小河溝“雙溝谷”上方,兩個(gè)紅色的連拱在一片蒼郁中更顯奪目,被稱(chēng)為“彩虹橋”的雙堡特大橋帽梁吊裝作業(yè)順利完成,意味著該橋的主橋下部結(jié)構(gòu)施工全部結(jié)束,進(jìn)入上部結(jié)構(gòu)施工階段。

  這是渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路的關(guān)鍵控制性工程,也是世界上跨徑最大的上承式雙跨連續(xù)鋼管混凝土拱橋。據(jù)介紹,拱橋總長(zhǎng)1620米,雙向6車(chē)道,單幅橋面寬16米,設(shè)計(jì)車(chē)速80公里每小時(shí)。其所處的典型的“W峽谷地形+巖溶地質(zhì)”,給設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。

  不只是雙堡特大橋。高橋隧比,決定了橋梁和隧道特別是特大橋梁、特長(zhǎng)隧道,是整條渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路建設(shè)的“命門(mén)”所在。為攻克復(fù)雜地形條件下特大連拱橋、高瓦斯巖溶大斷面隧道等工程建設(shè)難題,渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)“頭腦風(fēng)暴”,開(kāi)展了包括峽谷大跨徑上承式雙跨連續(xù)鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)研究在內(nèi)的多項(xiàng)重大科技攻關(guān),為全國(guó)乃至世界高難度高速公路橋隧建設(shè)提供借鑒。

  以雙堡特大橋?yàn)槔?,根?jù)橋梁所處的地形地貌,經(jīng)實(shí)地反復(fù)勘探測(cè)量,再綜合特殊地質(zhì)條件下受力等多種復(fù)雜情況,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)最終確定雙堡特大橋結(jié)構(gòu)為上承式雙跨連續(xù)鋼管混凝土桁架拱橋。

  但2*405米的雙跨徑,給這座橋梁的建設(shè)者帶來(lái)重重難題。

  “我們常講遇河架橋,殊不知架橋前須先造塔。”雙堡特大橋項(xiàng)目總工程師尹濤介紹,在大跨徑懸索橋和拱橋的施工過(guò)程中,通常要在兩岸吊塔之間穿引鋼絲纜繩組成纜索吊,吊裝傳遞橋梁荷載的重要承重構(gòu)件。懸索橋通常會(huì)選用兩岸主塔作為吊塔,拱橋的兩岸本身沒(méi)有主塔,就需要新建吊塔,但雙堡特大橋跨徑大,需要吊裝的鋼拱肋節(jié)段多、體積大,普通吊塔無(wú)法滿(mǎn)足需求,必須為其專(zhuān)門(mén)打造一個(gè)千米級(jí)的纜索吊系統(tǒng)。

  可大橋周邊地勢(shì)狹小、施工場(chǎng)地有限,吊塔設(shè)在哪兒?經(jīng)反復(fù)論證,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)大膽決定把西岸吊塔直接設(shè)在8號(hào)橋墩頂部,東岸吊塔則設(shè)置在12號(hào)橋墩與13號(hào)橋墩之間的空地上。

  “8號(hào)橋墩是雙堡特大橋的主墩之一,離地面高度97.5米,在其墩頂搭設(shè)臨時(shí)塔架,就能形成由‘橋墩+臨時(shí)塔架’組合而成的西岸吊塔,既能保證承重,又能節(jié)省工程造價(jià)。”尹濤說(shuō)。

  項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將吊塔事先拆分成一節(jié)節(jié)的塔架構(gòu)件,然后再像“搭積木”一樣向上搭建組裝。就這樣,以東西兩岸高167米的吊塔為兩側(cè)支柱,便可從中引出纜繩,跨越“雙溝谷”實(shí)施吊裝作業(yè)。

  “跨徑達(dá)900米,最大吊重達(dá)210噸,刷新了高速公路橋梁建設(shè)領(lǐng)域中的兩項(xiàng)世界紀(jì)錄,即獨(dú)立吊塔的纜索吊跨徑世界第一、同等結(jié)構(gòu)的纜索吊吊重世界第一。”尹濤介紹。

  纜索吊雖然建成,但施工難題可不只有這一個(gè)。

  弧形拱圈作為雙堡特大橋的主要承重構(gòu)件,可以把荷載傳遞給墩臺(tái)和基礎(chǔ)。而拱肋作為主拱圈的“骨架”,由一個(gè)個(gè)高強(qiáng)度鋼構(gòu)件組成,這些鋼構(gòu)件也被稱(chēng)為拱肋節(jié)段。必須完成拱肋節(jié)段的吊裝,才能形成弧形拱圈。

  位于“W峽谷地形”中間山頭的9號(hào)墩是雙堡特大橋雙拱的連接處,也是拱肋安裝最合適的“起點(diǎn)”。可讓項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)頭疼的是,大橋拱肋節(jié)段太重,9號(hào)墩左右兩側(cè)無(wú)法同時(shí)起吊,只能依次吊裝。但這樣一來(lái),9號(hào)墩將遭遇左右兩側(cè)負(fù)重偏差,控制不好就會(huì)影響大橋整體穩(wěn)定性。“就好比一座天平,若左右兩邊不平衡,中間墩就會(huì)發(fā)生偏移,帶動(dòng)固定在墩上的扣索位移,拱肋節(jié)段連著扣索也會(huì)發(fā)生位移,給橋梁帶來(lái)安全隱患。”尹濤說(shuō)。

  為了啃下這塊“硬骨頭”,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開(kāi)展技術(shù)攻關(guān),打造了集互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、自動(dòng)控制等多項(xiàng)前沿技術(shù)于一體的智能索主動(dòng)平衡控制系統(tǒng),并在國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用于解決中間墩不平衡扣掛難題。同時(shí)在全國(guó)首次將三維激光掃描數(shù)字預(yù)拼裝技術(shù)全面應(yīng)用于鋼拱肋制作安裝,提前解決實(shí)物拼裝過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題,成功把拼裝精度控制在毫米級(jí)。

  應(yīng)用這些創(chuàng)新技術(shù),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)僅用8個(gè)月時(shí)間就完成了雙堡特大橋所有拱肋節(jié)段組拼,比原計(jì)劃提前1個(gè)多月,拼裝精度遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)要求。

  工程施工不破壞原生植被 修建高速公路與環(huán)境保護(hù)并行

  前不久,伴隨著掌子面的最后一次爆破,全長(zhǎng)2200米的樵坪山隧道順利實(shí)現(xiàn)雙幅貫通。

  “前置式洞門(mén)”施工工法是這一隧道建設(shè)施工的一大亮點(diǎn)。這是一種環(huán)保型進(jìn)洞工法,以這種方式推進(jìn)隧道建設(shè),是項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)基于保護(hù)周邊原生植被、減少鑿隧對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞的重要考量。

  據(jù)介紹,樵坪山隧道出口圍巖等級(jí)達(dá)到Ⅳ、Ⅴ級(jí),且呈水平薄層狀分布,洞口段位于滑坡體,容易坍塌,加上洞頂有高壓鐵塔,上跨重慶鐵路東環(huán)線(xiàn)和渝湘高鐵,小凈距、大斷面,采取傳統(tǒng)的刷坡進(jìn)洞也能解決施工難題,而且工程造價(jià)更低,但因土方開(kāi)挖量大會(huì)對(duì)植被造成較大影響,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)最終決定選擇“前置式洞門(mén)”施工工法。即以“不切坡、零開(kāi)挖”的方式進(jìn)洞,在暗洞施工前以臨時(shí)襯砌作為微開(kāi)挖邊仰坡的防護(hù)措施,顯著減少隧道出口邊仰坡開(kāi)挖,實(shí)現(xiàn)不破壞原生植被情況下的“悄然進(jìn)洞”。

  “簡(jiǎn)單地說(shuō),就是在正式進(jìn)洞前,人工設(shè)置一條半圓形通道,自然‘親吻’山體,這與刷坡進(jìn)洞要‘切掉’部分山體的方式相比,能夠更好地防止邊仰坡病害,最大限度保護(hù)原生植被和山體平衡。”重慶渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路有限公司巴彭路項(xiàng)目經(jīng)理?xiàng)钣鹫f(shuō)。

  把綠色發(fā)展理念一貫到底,是渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路全線(xiàn)建設(shè)從始至終的堅(jiān)持。為貫徹這一重要理念,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持為每一座橋梁、每一條隧道制定“最綠方案”。

  2022年,一段混凝土攪拌車(chē)高空“走鋼絲”的視頻刷屏。這根跨度245米、寬4.3米、最大車(chē)輛荷載達(dá)45噸的“鋼絲”,就是渝湘復(fù)線(xiàn)高速公路項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)為解決雙堡特大橋9號(hào)墩施工物資供應(yīng)難題而修建的索道橋,也是名副其實(shí)的綠色臨時(shí)“空中走廊”。

  雙堡特大橋9號(hào)主墩前后左右都是峽谷峭壁,通往橋位的山路狹窄,宛若一座“孤島”,而9號(hào)墩施工需要2300余噸鋼筋和3.9萬(wàn)立方米混凝土,另有大量渣土需要外運(yùn)。若用常規(guī)方式,需征地約15畝,并專(zhuān)門(mén)修建一座拌合站和一個(gè)鋼筋加工廠(chǎng),才能滿(mǎn)足如此龐大的物料需求,但“孤島”場(chǎng)地狹小,不具備另修拌合站和鋼筋加工廠(chǎng)的條件。

  項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)勘察地形后,決定采用質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的超薄鋼箱式結(jié)構(gòu)作為橋面板,使用33股高強(qiáng)度低松弛無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)作為橋面索和穩(wěn)定索,在8號(hào)墩與9號(hào)墩之間打造一條索道橋,供混凝土攪拌車(chē)等大型車(chē)輛運(yùn)送施工物料。有了這座索道橋,9號(hào)墩施工不必再另外征地修建拌合站和鋼筋加工廠(chǎng),使2800棵森林樹(shù)木免于被砍伐,同時(shí)減少材料運(yùn)輸柴油消耗約2300升,減少?gòu)U氣排放量2萬(wàn)余立方米。

  堅(jiān)持修路與環(huán)保并行,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還采取表土剝離集中存放、泥漿凈化污水處理,以及碎石加工全封閉智能化數(shù)控設(shè)備、環(huán)保智能化多功能掃地機(jī)等裝置,有效減少泥漿含砂和孔底沉渣、樁基沉降及泥漿外運(yùn)量,實(shí)現(xiàn)對(duì)周轉(zhuǎn)用攪拌車(chē)的清洗和棄物中的砂、石、泥漿等分離、收集、再利用,降低或消除因樁基施工、隧道洞渣丟棄等對(duì)周邊環(huán)境的影響。中央紀(jì)委國(guó)家監(jiān)委網(wǎng)站 喬子軒 通訊員 李娟



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