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新气象|长桥如虹飞架南北

时间:2022-07-18 12:39:57来源:历史网阅读:8

导读:如何为三江风雨桥题诗一首,新气象|长桥如虹飞架南北这话题也很多人关心。关于长桥长江大桥中国历史网小编为你详细讲述:

全球最宽、跨度最大,宜宾临港公铁两用长江大桥合龙

长桥如虹 飞架南北

四川省南部的宜宾市,被誉为“万里长江第一城”。金沙江与岷江在此汇流,始称长江,壮阔东去。

宜宾东部,江面之上数十米,又一座千米长虹初见雏形,飞架南北两岸。这就是宜宾临港公铁两用长江大桥,世界上首座公路和高速铁路平层合建桥梁,也是世界上最宽、跨度最大的公铁两用钢箱梁斜拉桥。

据介绍,宜宾临港长江大桥是新建川南城际铁路自贡至宜宾线的重点控制性工程,也是国家“八纵八横”高速铁路网京昆通道的重要组成部分,肩负着国家铁路、城际铁路、城市快速公路“三位一体”过江功能。目前,大桥顺利合龙,已进入桥面及附属施工。

那么,这座大桥为何采用公、铁平层布置的设计方案?在建设施工过程中遇到了哪些难题,又有何技术创新?开通后将给当地群众生活带来哪些变化?记者近日采访了大桥设计、施工、建设管理等单位多名负责同志。

中间4线时速300公里的高速铁路,往外依次是城市快速路、非机动车道、人行道

建成通车后,将呈现高铁、汽车同层通行的壮观景象

“蓝图变为现实!”宜宾临港长江大桥顺利合龙后,中铁二院工程集团有限责任公司宜宾临港长江大桥设计负责人王亮在朋友圈“晒”起了照片。

他告诉记者,在大桥合龙前的几天,他一直坚守现场连续观测、分析数据,没睡过一个囫囵觉。如今,心中悬着的石头终于落地。从2016年开始参与初步设计的数易其稿,到方案敲定形成设计图纸,再到如今看到卧波长龙雄姿初现,王亮坦言“百般滋味在心头”。

“如果要用一个词来形容,就是激动。”王亮说。“世界首座”“世界最宽”“跨度最大”,多项世界纪录背后,是大桥设计者、建设者不分昼夜的坚守,是数以万计的数据分析,是一个又一个建造难题的成功攻克。

据他介绍,作为世界首座公路和高速铁路平层布置的桥梁,宜宾临港长江大桥北岸连接三江新区,南岸连接叙州区,全长1742.1米、宽63.9米,中间为4线时速300公里的高速铁路,高速铁路两侧为双向6车道设计时速80公里的城市快速路,再往外依次铺设非机动车道和人行道。2023年建成通车后,将呈现高铁、汽车同层通行的壮观景象。

俯瞰宜宾临港长江大桥主跨段。中新社记者 刘忠俊 摄

不过,设计之初提出的方案并非公铁平层布置。

“我国现有的公铁两用大桥均为上下两层布置,且多数是下层铁路、上层公路。所以我们首先提出的就是传统经典的钢桁梁方案,四线铁路在下层,六车道公路在上层,并详细对比了双主桁、三主桁方案。”王亮告诉记者,这是国内外常见的公铁两用桥方案,设计和施工技术相对比较成熟。

然而,宜宾临港长江大桥两岸地形条件限制了铁路桥面的标高。

记者了解到,跨江大桥梁底到江面的高度,通常受航道等级及两岸地形等方面因素制约,既要确保航行船只顺利在桥下穿行,还要最大限度降低爬坡高度。如果宜宾临港长江大桥采用公铁上下两层布置方案,公路层和铁路层之间有十多米的高度差,公路层的爬坡高度会大大增加。“简单来讲,汽车通过桥面就要先上坡再下坡,不仅会增加工程投资,还不利于节能减排,后期维护的成本和难度也会大大增加。”蜀道集团下属川南城际铁路公司宜宾指挥部指挥长、安质部部长韩冰给记者解释道。

出于诸多因素的综合考量,设计团队因地制宜,创造性提出公路与高速铁路平层合建的方案,公铁并行路段长约1.5公里。

公、铁并行时,高速列车运行产生的眩光、噪音、气动冲击等会对公路驾驶员产生影响。如何解决这一问题?设计团队决定在高铁通道和公路通道之间设置综合防护屏障。

据介绍,铁路与公路之间的距离约有2.8米,将设置两道防撞护栏:靠近公路侧是最高防撞等级的混凝土防撞护栏,与公铁综合防护屏障组成一体化结构;靠近铁路侧是高防撞等级的钢防撞护栏。

值得一提的是,设计团队研发出的全国首例公铁并行段综合防护屏障,在设计方案和施工方法等方面获多项专利。“高约2.6米,不仅可以防撞、防眩、防抛、防气动冲击,还可以降噪。”王亮告诉记者,不仅如此,在公路与非机动车道、非机动车道与人行道之间也设置了隔离带,最大限度保障行车安全。

创新采用8字形咬合桩—双壁钢组合围堰等施工工艺

索塔“根”部打了66根直径2.5米的桩基,让大桥在江中站得住跨得稳

戴上智能安全帽,刷脸通过智能门禁系统……7月12日下午,从外地出差返回宜宾的韩冰来不及休整,便马不停蹄地赶到大桥施工现场,盯控专项施工、核查项目进度。

“两岸3号、4号主塔已封顶,主桥99段钢箱梁全部架设完成,336根斜拉索已全部安装张拉完成。目前正在开展南北两岸公路及铁路引桥结合梁架设和桥面板浇筑等工作。”韩冰告诉记者。

据介绍,宜宾临港长江大桥单线铁路的列车荷载相当于6车道的汽车荷载总和,大桥设计要满足4列高铁列车和6车道公路满载运行的需求。“这也就意味着,大桥的设计活载与30车道的纯公路桥梁活载相当,活载总重量超过3万吨。”蜀道集团四川路桥宜宾临港长江大桥站前工程CN-7标一分部项目副经理张晓斌解释说,桥要“跨得稳”,基础首先要打得牢。

大桥施工现场忙碌的建设者。中新社记者 刘忠俊 摄

斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥,主要由索塔、主梁和斜拉索组成。其中,索塔指的是斜拉桥支承主索的塔形构造物。

“宜宾临港长江大桥主跨522米,也就是两个钻石型索塔之间的距离。”韩冰告诉记者,索塔高度通常与桥梁主跨相关,主跨大、桥面宽,导致该桥索塔体量很大,其中北索塔是水中墩、南索塔是岸上墩。

以北索塔为例,高250.8米,相当于80多层高的楼房,混凝土浇筑总方量达3.65万立方米,可填满16个标准泳池,是同类型桥梁的3倍;索塔下横梁长达79.9米,为世界已建桥梁之最。

如此大体量的索塔,如何在长江中“站稳”?设计团队决定在索塔“根”部打上66根直径2.5米的桩基,然后在其上部接2.2万立方米混凝土承台。“这是长江上游体量最大的深水嵌岩基础。”张晓斌告诉记者。

水下基础施工本就不易,项目所在地区又存在复杂的水文和地质条件,如水流速度快、水域浅、河床覆盖层厚等,加之航道维护、环境保护等方面要求,如何更加安全、高效地施工成为摆在项目建设者们面前的难题。

经过反复论证,建设者们决定变“水下施工”为“岛上施工”。“也就是通过围堰造岛,然后再在岛上打桩筑基。”张晓斌说,他们创新采用了“8”字形咬合桩—双壁钢组合围堰,实现不同工序同步施工,为长江上游水下嵌岩基础施工打下了坚实的技术基础。这一施工技术在国内尚属首次。

“8”字形咬合桩—双壁钢组合围堰施工现场。蜀道集团供图

与此同时,施工人员还首创“八爪鱼”浇筑方式,打破传统单点浇筑,极大提高了下料准度、施工效率与浇筑质量。

10天完成10万立方米的筑岛工程,40天完成184根咬合桩围堰施工,81天完成66根主墩桩基施工……一系列技术创新,使得水下基础施工跑出了加速度。“我们抢在一个枯水期完成了长江上游体量最大的深水嵌岩基础,不仅确保项目安全度汛,而且相较于传统施工方式,节约了6个月工期。”张晓斌表示。

大桥钢箱梁宽63.9米,有一个标准足球场那么宽

创新施工工艺,成功攻克超宽幅钢箱梁架设难题

长12米、宽63.9米、高5米、重约478吨的钢箱梁从重庆出发逆流而上,经3天水运抵达现场,在江心调整姿态、抛锚定位,然后利用桥面吊机缓缓提升至半空,在现场人员的指挥下,精准对接、顺利合龙……回忆起大桥合龙的场景,韩冰仍然记忆犹新。

整个吊装过程不过几个小时,但吊装合龙前的准备工作却耗时许久。“仅温度等环境观测,我们就做了好几天。”韩冰介绍,钢箱梁吊装是宜宾临港长江大桥建设最为关键的工序之一。

记者了解到,宜宾临港长江大桥主桥长度为1075.2米,分主跨和南北两个边跨,由99个宽63.9米、长6至12米的钢箱梁节段拼接而成,最重的钢箱梁节段可达587吨。“传统公铁大桥由于是上下两层布置,钢箱梁宽度约为30米,宜宾临港长江大桥63.9米的钢箱梁宽度,有一个标准足球场那么宽,不仅设计、建造难度很大,节段吊装拼接也面临巨大的挑战。”韩冰坦言,主梁吊装施工期间的横向变形控制十分关键。

与此同时,主桥南北两个边跨所处地形差别很大。北边跨大部分位于水面之上,但受季节性影响,传统吊装作业采用的8000吨级泊船在枯水期无法通行;南边跨处于无水区,且边坡较陡,超过500吨重的钢箱梁无法采用传统的船运方式运送到位。

远望宜宾临港长江大桥。蜀道集团供图

诸多因素叠加,导致主桥钢箱梁吊装无法采取同一种施工方法。

因地制宜。在北岸,开创性地采用“边跨来梁—矮支架存梁”的施工工艺。“施工人员在边跨侧开挖出一条通道来保证边跨侧钢箱梁运输,同时架设矮支架存放钢箱梁,提前把边跨需要用的钢箱梁运到项目现场存起来,然后再对称悬拼架设。”张晓斌解释说,如此一来,最大程度减小了水位和通航等不可控因素对钢箱梁运输、架设作业的影响,成功攻克了长江上游季节性浅滩水域边跨超宽幅钢箱梁架设难题。

在南岸,主跨采用单悬臂吊装施工,边跨钢箱梁施工不具备直接运输起吊条件,则采用多点步履式顶推法施工。即先将钢箱梁节段运到桥位后,吊至距江面约80米的高空支架,拼装成整体后,再借助在结构墩和临时墩上布置的智能化步履式千斤顶,通过多点小步距落梁工艺,从江侧向大桥岸侧方向逐步平移就位,实现边跨大吨位钢箱梁安全落梁。“使用32台1000吨级的智能化步履式顶推设备,共顶推33个节段,总梁长345.6米,重约1.6万吨,相当于在30层楼的高度推动一艘中型航母。”韩冰告诉记者。

如今,远远望去,合龙的大桥主体以优雅轻盈的身姿跨过长江,两座主塔高高耸立,一道道斜拉索将主塔和桥面牵系,恢宏大气。作为宜宾连接三江新区与叙州区的重要通道,长江南北两岸群众对大桥的建成通车充满期待。届时,他们跨越长江不必再绕行盐坪坝长江大桥或宜宾长江大桥;借助蓉昆、渝昆高铁,也将极大便利川渝滇三地居民的跨省市通行。(本报记者 王珍)

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