4月22日,世界上最長的鋼管桁架梁公路橋四川雅(安)瀘(沽)高速公路干海子特大橋竣工。這標志著我國山區(qū)高速公路
橋梁建設取得重大突破,把世界
橋梁建筑抗震減災和保護環(huán)境資源技術向前推進了一大步。
領先世界筑橋史上的四大技術
2007年,中鐵二十三局集團三公司成功中標國家“十一五”重點工程之一以及被交通部列為西部山區(qū)橋梁建設科技示范項目雅瀘高速公路C20合同段干海子特大橋。該大橋位于四川省雅安市石棉縣境內的橫斷山脈,海拔2500米的托烏山下的安寧河、鮮水河地震烈度為9度的斷裂帶上,全長1811米、橋寬24.5米,橋面最大縱坡4%、最小曲線半徑356米、最高墩107米,設計36跨。
據(jù)二十三局集團三公司黨委書記兼雅瀘高速公路C20合同段項目經(jīng)理李治強介紹,干海子特大橋有四大技術領先世界:一是、世界上第一座最長的全鋼管混凝土桁架梁橋;二是、世界上第一座最高的鋼管混凝土格構橋墩、組合橋墩、混合橋墩;三是、世界上同類結構中單聯(lián)最長的連續(xù)結構梁,該橋第二聯(lián)(19跨)共長1044.7米,其中最大跨徑達62.5米;四是、首次全面采用鋼纖維混凝土施工。
當代中國橋梁建筑的一次大閱兵
具有世界領先技術的干海子特大橋,是當代中國橋梁建筑的一次大閱兵。其中干海子特大橋焊接工法采用二氧化碳氣體保護焊,要求作業(yè)環(huán)境風速不超過2m/s,溫度不低于5度、空氣濕度不高于85%。而當?shù)貧夂驐l件是:三四月份刮風,五至十月份多雨、高濕度空氣,冬季是低溫冰雪天氣。一年符合焊接時間不足1/3。在這樣的條件下,建設者們要在工期緊、難度高、環(huán)境惡劣的條件下完成施工任務,無疑是一項嚴峻的挑戰(zhàn)。
為如期優(yōu)質地完成施工任務,三公司的建設者們在創(chuàng)新上下功夫,不斷提出新的施工方案,并多次邀請全國各地的
橋梁專家、學者召開論證會。他們通過在格構墩上搭建“焊接吊倉”,采用“棉被包圍焊”工法降風速、碘鎢燈升溫和除濕等創(chuàng)新工藝,保質保量地完成了高難度的焊接任務。
給桁架梁穿上抗彎抗擾度的“鐵靴”
為確保干海子特大橋在急彎、連續(xù)縱坡下,全鋼管砼桁架梁不因熱脹冷縮的應力變化而改變結構,建設者們還創(chuàng)造性地給桁架梁穿上抗彎抗擾度的“鐵靴”,使墩與梁之間有5公分
伸縮縫隙,建成了一座賦予鮮活生命力的大橋。
2011年10月,干海子特大橋桁架梁因拖拉受力不均衡導致安裝的6根鋼管不在一個平面上,給在100米高空焊接帶來了重重困難。桁架梁在高空焊接的難度,被職工們譽為:堪比“太空倉”對接。為征服這只“攔路虎”,他們采用千斤頂給桁架梁“推拿按摩”校正法,解決了焊接面不平的問題。干海子特大橋橋面系設計獨特,采用縱橫向兩次預應力張拉法施工。為確保連續(xù)縱坡、橫坡大、曲線半徑小的高速公路運營安全,建設者和專家們打破常規(guī)設計、增強整體效果,從12至30跨設計為1044.7米長的連續(xù)梁。這條連續(xù)梁被業(yè)內人士稱為,當今世界的“巨無霸”、是世界全鋼管砼桁架連續(xù)梁的“航母”。
44根斜撐織成一張抗外擾力的加強網(wǎng)
當建設者們架完梁后,又遇到了新的問題,15至26跨,每跨62.5米也是全橋最大跨度段、107米的全橋最高墩所在段,墩高、跨度大導至抗外擾力差,這一問題成為科技工作者們攻關的又一難題。尤其是處于烈度為9度地震斷裂帶上的干海子特大橋,將來不可預見的地震、狂風、汽車剎車等外擾力的影響,極易導致大橋搖晃,產生安全隱患,危害行車安全。參建的施工、設計、業(yè)主等單位的專家們,在墩與梁的交匯處焊接斜撐,化一點支撐為三點支撐,使44根斜撐織成了一張抗外擾力的加強網(wǎng)。
C50高標鋼纖維混凝土厚度僅25公分
干海子特大橋是科技創(chuàng)新之橋,它集成了多學科、多門類的新技術。在施工中,二十三局集團還聯(lián)合多所高校共同研制的科研課題高拋鋼纖維自密實混凝土。這種新
材料、新工藝、新工法,在世界尚屬首次使用。建設者們?yōu)榱藴p輕橋面重量,采用C50高標鋼纖維混凝土,厚度只有25公分厚。這種超薄的鋼釬維混凝土澆筑的橋面,不僅大大減輕了重量,而且還要承受起數(shù)十噸載重汽車高速行駛的沖擊力。
二十三局集團的雅瀘項目部干海子特大橋的建設者們用智慧鑄就了世界全鋼混凝土桁架梁、格構墩橋梁,全球橋梁建筑的中國地標。一批科研成果脫穎而出:已獲得省部級科研成果12項,有3項適用新型專利獲得國家知識產權局受權,4項發(fā)明專利已提交國家審核,干海子特大橋“QC”小組,榮獲“全國工程建設優(yōu)秀質量管理小組一等獎”;《鋼管桁架梁單元制造工法》,榮獲中國鐵建優(yōu)秀工法二等獎;《干海子特大橋鋼管桁架梁架設拖拉施工技術》榮獲中國鐵建優(yōu)秀論文一等獎;《格構墩斜撐安裝施工技術》的論文榮獲中國鐵建優(yōu)秀論文二等獎。