2016-12-20 588 0
攀登工程上的“珠穆朗瑪峰”
——雅康高速瀘定大渡河興康特大橋建設紀實

10月10日清晨,雅康高速公路C15合同段的施工人員面帶喜色,瀘定大渡河興康特大橋順利完成了隧道錨式錨碇右洞錨塞體最后一層砼澆筑,標志著這一長達159米的世界第一長隧道式錨碇已全部完成施工。
興康特大橋由省交通投資集團有限責任公司投資、四川公路橋梁建設集團有限公司承建,全長1411米,主橋為1100米單跨鋼桁梁懸索橋,屬雅康高速公路全線“一橋一隧”重點控制性工程之一,被譽為“川藏第一橋”。
攻堅克難 大橋建設初顯成效
驅車沿國道318線向藏區(qū)深入,一路可見大渡河氣勢洶涌如駿馬奔騰。剛過瀘橋隧道,大渡河特大橋的主墩索塔便映入眼簾,在冷峻的兩山之間擎天而立,尤顯威嚴。如果在觀景平臺上,還會觀賞到更為引人入勝的風景:兩岸索塔與翠綠的大渡河兩相輝映,現代科技與旖旎風光相得益彰,更為大好河山增添雄偉氣勢。自開建以來,這里就吸引了許多人駐足,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,游人能在這里感受祖國發(fā)展的博大氣象……
古語有言:“大河天塹,古以為限。”“大河天塹”成為難以逾越的“限”。在建設大渡河特大橋的過程中,就必須面對“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)。
特大橋建設前期,為了探索雅安岸的施工便道,雅康公司組織設計、監(jiān)理、施工人員清晨背上一天的水和干糧,搭漁船到對岸坡腳,攀著山巖勘察便道選址。雅安岸地勢十分陡峭,坡度35度,工程人員隨時面臨跌落的危險。同時,由于雅安岸地表破碎,加之瀘定多大風大雨,剛標記好的便道選址,時常第二天就被滑坡、泥石流沖毀,便道選址又得重來。如此反復,經過長達近半年的摸爬探索,一條崎嶇的施工便道終于鋪成,工程建設得以順利開始。這只是特大橋在建設過程中的一段插曲。
特大橋在建設中必須要面對的挑戰(zhàn)之一是復雜風場環(huán)境。橋位區(qū)的風場環(huán)境非常復雜,且常年多紊亂大風,最大風速能達到32.6米/秒,相當于12級臺風,風刮起來,飛沙走石,完全是“平沙莽莽黃入天”的真實寫照。風一大,對工程建設造成很大干擾,混凝土澆筑質量、焊縫質量無法控制,吊裝設備、施工電梯使用困難,高空墜物、高空作業(yè)風險極大,甚至主塔橫梁上重量成噸的波形鋼腹板安裝過程中都可能出現傾覆風險。為了解決紊亂大風和復雜風場帶來的難題,雅康公司要求工程人員詳細搜集氣象資料,設立風速監(jiān)測點,建立晴雨表,深入分析橋位區(qū)的大風運行規(guī)律;緊接著,通宵達旦研究施工方案,精細優(yōu)化針對風場環(huán)境的方案設計。風大影響工程質量、增加作業(yè)風險,就風速較小時施工;風力影響焊縫質量,就設置防風棚,預熱焊條;波形鋼腹板可能出現傾覆風險,就搭設剛性防傾覆支撐架……總之是使盡渾身解數來克服風復雜風場的種種弊端。
參建各方經過兩年多櫛風沐雨的建設,克服山險水惡極端氣候的“古以為限”,特大橋建設已初顯成效:神秘的世界第一長隧道式錨碇已完成施工,兩岸188米高的索塔順利封頂,巨大的重力式錨碇已完成92%。
開拓創(chuàng)新 工藝科技結出碩果
著名橋梁專家茅以升先生曾說過這樣一句話:“山多水多路難修,難就難在架橋。”架橋之所以難,是因為橋梁建筑工藝非常復雜,對科技創(chuàng)新的要求十分高。自開建以來,藏高公司、雅康公司和施工單位就意識到了這一點,他們十分重視科技創(chuàng)新,聯合西南交通大學、武漢理工大學、長江水利委員會長江科學院等高校及科研機構,組織專班人員進行科技攻關,目前已成功申報國家實用新型發(fā)明專利8項,預計后續(xù)技術工藝創(chuàng)新將超過20項,為特大橋的建設提供了強有力的技術支撐。
在目前完成施工的所有部位中,充滿神秘氣息的世界第一長隧道式錨碇科技創(chuàng)新成果尤為突出。雅安岸隧道式錨碇長度達159米,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,相當于33層樓高;單洞開挖方量達20866立方米,工期壓力巨大。為了解決開挖難題,藏高公司和雅康公司高度重視方案的可行性,多次組織專家進行方案評審,組織監(jiān)理、施工方積極展開科技攻關,工程首次創(chuàng)新采用雙軌道出渣法,實現平均每天開挖方量52立方米,平均每天掘進0.4米,開挖效率較國內同類型橋梁提高近一倍。
開挖完成后,接下要解決的就是高強度鋼拉桿的轉運、安裝和精確定位難題。受地形環(huán)境影響,錨碇洞內十分狹窄,而且相對封閉,一般的塔吊、吊車等吊裝設備都無法作業(yè)。但在藏高公司、雅康公司和參建各方的共同努力下,他們先后提出了《一種實現超長鋼拉桿快速穿管的簡易裝置及其操作方法》、《超長、大傾角隧道錨快速轉運鋼拉桿的布置系統(tǒng)及操作方法》、《超長、大傾角隧道錨鋼拉桿快速安裝系統(tǒng)和操作方法》等系列實用型發(fā)明創(chuàng)新。施工過程中,他們發(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。
特大橋建設過程中另一項代表性工藝創(chuàng)新是無水水下混凝土澆筑人工挖孔樁。由于地質情況及施工條件限制,特大橋3#、4#主墩共計100根樁基礎均采用人工挖孔成孔工藝。其中,康定岸4#主墩樁基礎最深達60米,加之康定岸地底存在第四系上更新系統(tǒng)巨厚冰磧層,若采用傳統(tǒng)干樁澆筑方式,施工將面臨三個困難——上下高差達60米,施工人員安全無法得到保障;樁基底部混凝土氣體刺激性大,影響施工人員健康;混凝土澆筑時間長,施工效率低下,且質量不容易保證。經過雅康公司和相關參建單位反復勘察、論證、試驗,創(chuàng)新提出無水灌注法澆筑干樁,且施工完成后,樁檢報告顯示主墩100根樁基均為Ⅰ類基樁。相比傳統(tǒng)干樁澆筑方式,無水灌注法有以下優(yōu)點:一是無需分層澆注和振搗,消除人工孔下作業(yè)安全風險;二是無需向孔內進行注水,對滲透性較大的高寒冰磧層,安全更有保障;三是澆筑時間由原來的24小時縮短到8小時,效率提高了兩倍,且質量容易保證。
前不久,中國工程院三位院士來到大渡河特大橋調研,接受媒體采訪時,他們情不自禁地講:“雅康高速是一個等了千年的夢想,其建設難度和復雜程度堪比攀登工程上的珠穆朗瑪峰。”作為這份夢想中的關鍵篇章,這座橋承載著很多期望,它是雪域藏區(qū)經濟發(fā)展繁榮的動脈之橋,也是我國現代化橋梁設計和施工技藝發(fā)展的縮影。

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