甘孜日報 2018年10月04日
寫在興康特大橋具備通車能力之際
大橋下側的檢修道。四川日報記者 何海洋 攝
大橋最后一段路面正在施工。 四川交投雅康公司 供稿
圖為工人正在作業(yè)。 四川交投雅康公司 供稿
一橋飛越大渡河,雪域騰飛興康夢。
10月1日,萬眾矚目的雅康高速公路建設傳來喜訊,興康特大橋正式具備通車能力。重要“關節(jié)”聯(lián)通,交通引擎發(fā)動,雅康高速通車指日可待。
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……
◎謝臣仁 本網(wǎng)記者 陳楊
設計 索橋跨天塹
古語云:“大河天塹,古以為限?!薄按蠛犹靿q”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果告訴記者,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。
蔣錦果告訴記者,橋塔中央扣設置是另一項創(chuàng)新。興康特大橋兩側橋塔是一個“門”式結構,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合結構,作為橋塔橫梁,充分利用兩者的結構優(yōu)點,剛柔并濟、能屈能伸,借此應對可能的強震。
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不同,康定岸采用重力式錨碇系統(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?!迸d康特大橋建橋技術人員車近平告訴記者,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。
在興康特大橋雅安岸,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)定結構造成破壞,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、高效地轉運鋼拉桿;進入隧道錨工作區(qū)域后,在洞內安裝纜索吊裝系統(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,實現(xiàn)了高強度鋼拉桿在狹窄、封閉的錨洞中的轉運、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。
建好錨碇系統(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米的特性鋼絲構成,兩根主纜所用鋼絲總長達60000千米,可繞地球一周半。
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。
蔣錦果告訴記者,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。”總共算下來,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。建設過程中,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”。今年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。
淬煉 匠心筑精品
全長1411米、主跨1100米,是川藏第一跨徑鋼桁梁懸索橋,有世界第一長的隧道式錨碇系統(tǒng),多個“國內首次”“省內第一”,申報國家實用型專利8項、專項發(fā)明2項,興康特大橋的建成就是“工匠精神”的完美呈現(xiàn)。
“興康特大橋設計之初,長度與亞洲最大懸索橋云南騰沖龍江特大橋一致。在經(jīng)過專家多次論證和現(xiàn)場踏勘后,決定將興康特大橋縮短至1100米。雖然與亞洲第一失之交臂,但大橋設計更科學、更安全、更耐用?!痹诓稍L時,蔣錦果向記者透露一個不小的“秘密”。
對品質的堅守、責任的擔當、不忘初心的執(zhí)著,是興康特大橋建設者的一致追求。
每一個堅守在大橋工作崗位兢兢業(yè)業(yè)的勞動者都是“工匠精神”的生動詮釋。
建設期間,在大多數(shù)人還在夢鄉(xiāng)時,興康特大橋建設現(xiàn)場已是燈火通明、機器轟鳴、勞動號子聲不絕于耳,施工人員爭分奪秒趕進度。
興康特大橋作為高海拔、高地震烈度山區(qū)和復雜風場環(huán)境下世界第一超大跨徑鋼桁梁懸索橋,面臨的最現(xiàn)實的困難就是復雜風場。每一名工人們都要系上安全繩,迎著大風,對新吊裝的材料一個螺絲一個螺絲的擰緊。
“自開建以來,這里最大風力達到過12級。為了保證施工人員安全,在風力達到9級時就必須停工。為了加快建設進度,大家不得不5點就起床,與‘風’搶時間、與‘風’搶進度?!笔Y錦果表示。
建設鋼桁梁懸索橋技術我國已有非常成熟的經(jīng)驗,承建大橋的四川路橋集團已在全國多地建設多座類似橋梁。
但大橋建設者思想?yún)s未有絲毫放松。技術員車近平2015年從湖南工程學院畢業(yè)后,就一直在雅康高速特大橋項目工作,“考慮到當?shù)貜碗s風場,在經(jīng)過專家多次論證后,對建設工序作了科學合理調整,上午進行大型材料吊裝,下午進行小型機具施工?!庇捎陲L場復雜,吊裝材料時搖擺比較大,每次都是高度緊張,確保不能有一絲瑕疵。
雅康高速寄托了三代川藏人的寄托、三代人的希望、三代人的夢想,作為第三代川藏建設者、雅康高速公路JL6總監(jiān)辦安全監(jiān)理工程師吳守榮深感肩上這份沉甸甸的責任。
“為了保證工程建設質量,從2014年開始,配置的13名監(jiān)理人員就沒更換過,確保工程質量的延續(xù)性?!眳鞘貥s說,“不僅對現(xiàn)場質量嚴格把關,我們還在方案上嚴格要求。”監(jiān)理公司做到了源頭控制、事中控制和事后控制。源頭控制具體為實行原材料使用進場許可證制度和工序交驗制度、重要構件生產廠家派駐鋼結構專業(yè)監(jiān)理工程師駐廠監(jiān)理方式、總監(jiān)常定期到廠檢查措施,多手段并舉,從源頭上把控了生產質量,杜絕質量缺陷。
撕裂青藏高原和四川盆地的大渡河天塹,自古就是漢藏兩地商貿互動和文化交流的梗阻。隨著興康特大橋建成,沿國道318線四川段修筑的川藏高速公路新干線將全面崛起,將極大地拉近四川藏區(qū)與內地時空上的距離。
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
結構
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
整座大橋所用混凝土量達29萬方
使用鋼材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碇,雅安岸隧道式錨碇長159米
◆四川省內首次利用無人機牽引先導索過江
◆國內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)装宓慕M合結構作為橋塔橫梁
◆申報國家實用新型專利8項、專項發(fā)明2項