甘孜日報 2018年04月04日
188米橋塔。
159米隧道式錨錠。
大橋合龍。 圖片由本網(wǎng)資料庫 供
重力式錨錠(單個) 91000立方米
●橋塔 188米
●地下塔基最深 60米
●橋面至水面高差 239米
●主跨 1100米
●隧道式錨錠長 159米
■謝臣仁 本網(wǎng)記者 陳楊
一橋飛越大渡河,雪域騰飛興康夢。
2月6日,雅康高速興康特大橋合龍。重要“關節(jié)”聯(lián)通,交通引擎發(fā)動,雅康高速正以“加速度”直奔康定而來。
被譽為“川藏第一橋”的雅康高速大渡河興康特大橋,一頭連著現(xiàn)實的根基,一頭牽著騰飛的翅膀,回響成甘孜大地上的一曲恢宏旋律……
設計 索橋跨天塹
古語云:“大河天塹,古以為限。”“大河天塹”成為難以逾越的“限”。
古往今來,橋梁建設者的眼睛里最容不得“天塹”二字,再難再險,也要將它變“通途”。
興康特大橋橋位區(qū)地處大渡河峽谷,位于四川三大斷裂帶的交匯處,橋位海拔高達1617米,大橋地震烈度為8級,歷史上周邊地區(qū)也發(fā)生過強震,因此大橋首先要考慮抗震性能。
同時,橋位區(qū)峽谷多霧、氣象多變、風場紊亂,風刮起來,飛沙走石,完全是“平沙莽莽黃入天”的真實寫照,怎樣開展順利施工是大橋建設必須考慮的問題。
設計興康特大橋,必須迎接“地形極其復雜、地質(zhì)極其復雜、氣候極其惡劣、生態(tài)環(huán)境極其脆弱、工程施工極其困難”五個“極其”的挑戰(zhàn)。
本著科學的嚴謹態(tài)度,設計者作了多種橋型備選方案。據(jù)雅康高速JL6總監(jiān)辦安全監(jiān)理工程師吳守榮介紹,在選擇橋型時,最初也提出建設“板凳橋”(板式橋),但大橋所建地帶土質(zhì)疏松,橋墩設計高達200余米,再加上大渡河水流湍急,對橋墩穩(wěn)定性和安全性都有影響。參考貴州壩陵河大橋和湖南矮寨大橋等相似地形建橋經(jīng)驗,確定建設一座懸索橋。
四川省交通運輸廳公路設計院總工程師牟廷敏介紹,根據(jù)抗震、抗風的需要,加上周邊施工條件有限,無法有效展開大型機械,經(jīng)過對多個方案的可行性、安全性及經(jīng)濟性進行綜合比選,主跨為1100米的鋼桁加勁梁懸索橋方案最終被選定。
這一選,便成就了興康特大橋 “川藏第一橋”的地位。
筑基 高塔擎天立
長劍擎天,高塔入云,興康特大橋橋塔以偉岸身姿傲然而立。
“橋塔塔頂至水面高差達364米,地面橋塔188米,橋塔地下還有幾十米深的塔基。”雅康高速C15標康定岸二分部副總工程師蔣錦里告訴筆者,橋塔地下塔基最深達60米,每個塔基由50根樁基組成,每根樁基由三層鋼筋籠構(gòu)成,最深樁基所用鋼筋達17000噸。
在樁基建設中,根據(jù)具體地質(zhì)情況和樁基過深(康定岸4#主墩樁基礎最深達60米)的實際情況,加之康定岸地底存在第四系上更新系統(tǒng)巨厚高寒冰磧層,若采用傳統(tǒng)干樁澆筑方式,施工人員安全無法得到保障,樁基底部混凝土刺激性氣體影響施工人員健康,施工效率低下,質(zhì)量得不到保證。經(jīng)反復勘察、論證、試驗,創(chuàng)新提出變傳統(tǒng)干樁澆筑方式無水灌注法澆筑干樁。
無水灌注法無需分層澆注和振搗,消除人工孔下作業(yè)安全風險,高寒冰磧層澆筑質(zhì)量得到保障,效率提高了兩倍。施工完成后,樁檢報告顯示主塔塔基100根樁基均為Ⅰ類基樁。
蔣錦里告訴筆者,橋塔中央扣設置是另一項創(chuàng)新。興康特大橋兩側(cè)橋塔是一個“門”式結(jié)構(gòu),兩塔之間由兩根橫梁把主塔連接在一起。為了提高抗震性能,大橋首次將防屈曲鋼支撐用作懸索橋的中央扣,在強烈地震時,中央扣能消耗地震能量,從而保證主梁安全。其次,將波形鋼腹板與混凝土頂?shù)装宓慕M合結(jié)構(gòu),作為橋塔橫梁,充分利用兩者的結(jié)構(gòu)優(yōu)點,剛?cè)岵?、能屈能伸,借此應對可能的強震?/p>
錨纜 四錨定“江山”
懸索橋,顧名思義,千鈞之力懸“一索”。
這“一索”就是大橋兩根主纜。主纜布設必須依靠錨碇系統(tǒng)來固定。由于興康特大橋康定岸和雅安岸地質(zhì)不同,康定岸采用重力式錨錠系統(tǒng),雅安岸采用隧道式錨碇系統(tǒng)。
“你看到的這兩個重力錨,高50米左右,有一半在地下?!痹谂d康特大橋康定岸施工現(xiàn)場,建橋技術人員車近平告訴筆者,單個重力式錨碇錨平面面積達5100平方米,大體積砼方量91000立方米,正是這“大胖墩”扮演著“大力士”把鋼纜固定,承受大橋拉力。
在興康大橋雅安岸,由于邊坡太陡地形無法展開,如果要建錨碇,需要大規(guī)模開山,這不僅對山體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)造成破壞,施工成本也很高昂。因此在興康特大橋雅安岸,建設一條深入地下159米的世界第一長隧道式錨碇,相當于33層樓高,單洞開挖方量達20866立方米。
隧道式錨碇建設運用系列實用型發(fā)明創(chuàng)新,發(fā)掘有利條件,利用瀘定隧道橫洞,采用平移系統(tǒng)安全、高效地轉(zhuǎn)運鋼拉桿;進入隧道錨工作區(qū)域后,在洞內(nèi)安裝纜索吊裝系統(tǒng)進行鋼拉桿安裝,安裝過程中通過人工配合手拉葫蘆進行精確微調(diào),實現(xiàn)了高強度鋼拉桿在狹窄、封閉的錨洞中的轉(zhuǎn)運、安裝和精確定位。
159米的隧道式錨碇比世界第二長度的萬州長江四橋隧道式錨碇(78米)足足長了一倍還多,垂直高差達到95米,整個錨錠系統(tǒng)猶如傾斜的倒喇叭形,錨碇由洞室圍巖與錨塞體摩擦力、自重和預應力來錨固。
兩岸四錨定“江山”,錨碇系統(tǒng)固定主纜、平衡拉力,讓橋梁重力通過橋塔“傳導”向下。
建好錨錠系統(tǒng),隨之就是布設主纜。興康特大橋采用無人機牽引先導索過江,該項工藝為四川省內(nèi)第一次實施、全國第二次實施。
無人機先牽引一根2毫米“韓國絲”(韓國進口的強韌性尼龍繩)布設兩岸橋塔,然后在2毫米“韓國絲”的“幫襯”下布設4毫米“韓國絲”,再到6毫米“韓國絲”,又到8毫米“韓國絲”,在這種相互“提攜”下布設上下各1根32毫米鋼索形成牽引系統(tǒng),用拽拉器布設錨道,進行兩根主纜施工。主纜直徑達76厘米,由187股鋼繩組成,每根鋼繩由91根直徑5.3毫米長度1700米的特性鋼絲構(gòu)成,兩根主纜所用鋼絲總長達60000千米,可繞地球一周半
如果不是親眼所見,誰會相信那比水桶還粗的主纜最初是由一根2毫米的尼龍繩牽引而鋪設成的呢?無人機一次浪漫飛行為興康特大橋建設增添一抹亮色。
架梁 “猛龍”過江來
57節(jié)鋼桁梁,一節(jié)節(jié)“接龍”,連接成橫亙大渡的鋼鐵巨龍。
57節(jié)鋼桁梁,其中單節(jié)段最大吊重為200.5噸,最輕吊重180噸。要架設鋼桁梁,面臨兩大難題——高空作業(yè):塔頂距大渡河水面364米,橋面距大渡河水面239米;風場環(huán)境復雜:最大瞬時風速達32.6米/秒,相當于12級臺風,且風場紊亂。猛龍怎樣過江?復雜風場環(huán)境下如何確保鋼桁梁的施工安全?
針對這一難題,建設中創(chuàng)新纜索吊裝系統(tǒng)設計:一是優(yōu)化吊裝使用的支索器,增加主纜抗風穩(wěn)定性,使牽引繩不致纏繞;二是找準風場規(guī)律,確定有效施工時間為早上6點至7點開始起吊,12點之前完成全部吊裝作業(yè);三是制定和完善吊裝作業(yè)的管理體制體系,增設視頻和音頻監(jiān)控系統(tǒng),提升作業(yè)規(guī)范性。通過上述措施有效的保障了鋼桁梁吊裝的順利完成。從2017年9月26日開始吊裝鋼桁梁,到2018年2月6日勝利合龍,共歷時133天。
蔣錦里告訴筆者,57節(jié)鋼桁梁,每一段鋼桁梁,都是用高強度螺栓進行固定的。一排排的螺栓,如果有一個螺栓安裝有偏差,其它螺栓就對不上孔,便無法安裝上去。因此每一顆螺栓的安裝精度,都是以毫米來計算的,“螺栓直徑24毫米,螺栓孔直徑26毫米,只有2毫米可供周旋?!笨偣菜阆聛?,興康特大橋一共要使用接近60萬顆高強度螺栓,是其它大型橋梁的數(shù)倍。目前,興康特大橋57節(jié)鋼桁梁均已成功吊裝,整個線型滿足要求,近60萬顆螺栓無一擴孔現(xiàn)象發(fā)生。
合龍是大橋主體建成的最后一塊“拼圖”。2月6日,興康特大橋合龍。合龍位置位于興康大橋康定岸,最后拼接上去的那節(jié)鋼桁梁被標號為A1號,康定岸橋頭那節(jié)鋼桁梁為A0號,靠著雅安岸那節(jié)鋼桁梁為A2號。合龍時,把A0號向后移動,A1號被大型機械吊起后緩緩向上移動升至橋面,與A2號對接,A0號移動與A1號對接。2月6日11時18分,安裝到位,這座被譽為“川藏第一橋”的大橋順利合龍。整個工地歡聲如雷,隨大渡浪花奔騰、隨貢嘎祥云飄逸,傳遞著萬眾矚目的喜訊。
大橋的合龍標志著大橋的主體工程順利完成,兩根主纜懸掛著456根吊索拉桿,把57節(jié)鋼桁梁串為一體,一條鋼鐵巨龍威嚴橫空,古老的大渡河上實現(xiàn)了千米級橋梁的跨越,為雅康高速剩余40公里路段的如期建成奠定了堅實的基礎。當筆者4月1日前往建設工地采訪時,橋面已吊裝安裝好21米×20米的格子梁,正在上邊鋪設每塊重14噸的預制件,共鋪設880塊預制件。預制件鋪設好后,將在預制件上鋪設瀝青路面。
四川交投雅康公司董事長黃兵透露,8月底,興康特大橋?qū)凑疹A期實現(xiàn)貫通。
這以“興康”(振興康巴藏區(qū))命名的大橋帶著美好的祝愿,讓龍騰康巴貫通衢的圖景漸行漸近。
興康特大橋 名片
名稱 雅康高速瀘定大渡河興康特大橋,被譽為“川藏第一橋”
橋型 懸索橋
長度 全橋長1411米,主跨1100米
結(jié)構(gòu) 鋼混疊合橋道系
造價 總造價超過10億元
主體 兩錨、兩塔、主纜、橋身(鋼桁梁)
重量 整座大橋所用混領土量達29萬方,使
用鋼材用量6.2萬余噸
亮點
◆川藏第一跨徑鋼桁梁懸索橋,主跨1100米
◆世界第一長隧道式錨錠,雅安岸隧道式錨錠長159米
◆四川省內(nèi)首次利用無人機牽引先導索過江
◆國內(nèi)首次在高海拔峽谷地區(qū)、復雜強勁風場條件下,采用纜索吊裝架設千米級鋼桁梁
◆首次將防屈曲鋼支撐用作懸索橋的中央扣
◆首次將波形鋼腹板與混凝土頂?shù)装宓?span style="text-indent: 2em;">組合結(jié)構(gòu)作為橋塔橫梁
◆申報國家實用新型專利8項、專項發(fā)明2項
手記
最是高原好風景
大渡河奔騰如駿馬,興康橋臥波似長龍。
盡管之前已看過無數(shù)的資料圖片,可真正親臨其境的那瞬間,那種發(fā)自內(nèi)心的贊嘆與震撼是無法言喻的。群山之下、大河之上,龍騰峽谷,恢宏沉穩(wěn)的氣勢與峽谷山澗一脈相融,與翠綠大渡兩相輝映,現(xiàn)代科技與旖旎風光相得益彰,更為大好河山增添雄偉氣勢。
高山峽谷變通途,敢舞金虹向天歌。興康特大橋就是那鐫刻在峽谷間的一首詩、歡唱在碧波上的一闕歌。要有何等浪漫的才情,怎樣豐沛的詩意,才能在崇山峻嶺之間、莽莽峽谷之上,抒寫浪漫、譜寫傳奇?
多么偉岸的英姿、多么夭矯的長龍,在這天塹之間,不知這里吸引了多少人駐足:攝影師鐘愛山水橋色的光與影,技術專家為特大橋的匠意巧思入迷,游人能在這里感受康巴發(fā)展的博大氣象,更有康巴兒女心潮澎湃意氣風發(fā)滿腔豪情……
最是高原好風景,一橋飛騰入夢來。想落天外,思飛古今。嘆天塹之險峻、贊大橋之雄偉、展前景之美好。
一萬年太久,只爭朝夕。興康天路入云來,騰飛夢想指日待。到那時,高原處處好風景,雪域康巴竟旖旎。