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跨越长江新期待 中国铁建重庆鹅公岩跨长江轨道专用桥基础施工侧记(之三)

发稿时间:2017-06-05 08:32:10 来源: 重庆日报 中国青年网

施工现场

  鹅公岩长江轨道专用桥的施工技术中,有多项是世界级技术难题。因而,很多业内人士都说,鹅公岩长江轨道专用桥的施工技术探索之路就是“负重走钢丝”、“刀尖上起舞”。但在中国铁建大桥工程局集团一公司的建设者看来,鹅公岩长江轨道专用桥的施工,已成为了他们一个新的精神载体,成为他们新速度、新梦想的代名词。他们必须用全新的气质与领先理念,诠释自己在跨江大桥施工的新高度。

  据中国铁建投资集团重庆环线南环项目公司董事长李新民介绍,鹅公岩长江轨道专用桥位于原鹅公岩公路大桥上游70米,与原桥之间净距仅有45米,是南环线上连接南岸区和九龙坡区的重要桥梁。由于受地理环境影响,为保护运行的原有鹅公岩公路大桥,同时保持原有的悬索桥风格,采用自锚式悬索结构,与原有的地锚式悬索相比,施工难度提高了数倍,需要开发9大科研课,其中多项是世界级技术难题。

  据中铁建大桥局现场工程技术人员介绍,鹅公岩跨长江轻轨专用桥主跨为600米的双塔双索面自锚式悬索结构,在目前世界同类桥梁中跨径最大。主塔高163.9米,桥面宽度为22米,跨既有立交桥,主梁为钢箱梁结构,高度4.5米,钢箱梁单节段最大重量408吨。悬索主缆2根,每根由92股,每股127丝的?5.3平行钢丝构成。该桥需要进行“先斜拉、后悬索”的施工体系转换,在柔性体系上进行体系转化,国内外尚属首列。主塔分为永久性主塔和临时性主塔两部分,塔高197米,基础采用大体积承台和钻孔灌注桩。

  主塔基础开挖施工。由于东西两座主塔全部坐落在水中,枯水期不能外露,且距老桥基础较近,新桥与老桥承台间净距14.75米,不能采用爆破施工,新桥主塔基础(含封底深度)开挖深,且主塔基础全部在水中不能外露(含枯水期),需要采用筑岛围堰结合大型钢围堰止水,才能进行桩基、承台以及塔柱的施工。

  主塔基础钢围堰施工。用于桩基、承台以及塔柱施工的大型钢围堰,在基础开挖完成后,进行钢围堰水上拼装,浮运、下沉定位等施工作业。

  主塔塔柱施工。主塔测量,即主塔沉降观测、主塔平面位置的控制、主塔高程的控制为该工程的重点。主塔工程量大,工艺复杂,施工工期长,为该工程的重点兼难点工程。

  钢箱梁安装、斜拉索安装、调整施工。该工程主桥为自锚式悬索桥,箱梁刚度大、标准节段长、自重大。主桥两侧为长江浅滩、跨越两岸岸防挡墙及防护带、南滨路、九滨路、成渝铁路和华润二十四城主干道等,地势高差最大约95米,地势起伏大、跨越交通干道多、建筑物,除水运无其他运输通道,因此如何解决两边跨钢箱梁的运输、吊装,实现临时斜拉桥结构是本桥重难点。顶推平台是架设钢箱梁的主要运输通道,其自身稳定性及施工安全是钢箱梁施工成败的关键点;大吨位步履式吊机的设计和使用,直接关系到钢箱梁架设进度与安全;斜拉桥临时钢塔结构设计、钢塔与上横梁连接、斜拉索数量、钢箱梁上锚扣点设计等均为临时斜拉桥能否成功关键点;钢箱梁节段之间的连接固定、线形和标高控制;保证钢箱梁合龙段顺利合龙等等这些都是各个节点的重难点及安全控制点。

  缆索系统安装、调整、体系转换施工。该工程主桥为自锚式悬索桥,“先斜拉后悬索”、体系转换,受力构造复杂,技术含量高,施工难度大。从安装猫道开始,在索股架设、主缆调整、吊索安装、体系转换等施工过程中,对索股的线形、主塔塔顶位移、斜拉索受力、临时塔位移、环境气温、束股和基准束的温度、风力以及索股与鞍座间是否产生滑移等必须及时严格监控,并采取有效措施,及时调整,使之控制在施工允许范围内。

  此外,施工监控、监测,原鹅公岩公路桥监控、保护等都有很大的难度。

  中国铁建大桥工程局集团一公司曾在2010年承建重庆两江桥(东水门长江大桥和千厮门嘉陵江大桥)基础工程,积累了丰富的长江建桥的施工经验,但像鹅公岩长江轨道专用桥这样技术含量高、工艺复杂、施工难度大、安全风险高的跨江大桥,身为项目经理的一公司副总经理刘长海还是感到了面临的难度:“做了这么多项目,只有这个项目给我感觉压力最大!”但他并没被困难吓倒,在项目施工动员大会上,他掷地有声地说:“鹅公岩长江轨道专用桥建设成败与否就看我们的了,即使压力再大我们也要干出个精彩,每个人都要抱有必胜的信心,绝对不能有半点杂音,齐心协力往前冲,努力将鹅公岩大桥建成精品。”

  在此之前,重庆市轨道集团、中国铁建投资集团项目公司、中国铁建大桥工程局集团、一公司及项目部对基础施工方案进行了充分研讨,组织专家分析论证,大家出谋划策、集思广益,制定了多种方案,但此时该采用哪种方案?经与一公司桥梁专家商讨,并将所有方案综合比对后,最终将基础施工方案优化为“填筑土石围堰、帷幕注浆、挖基石方、钢砼结合围堰”,并报重庆市轨道集团通过。

  在基坑开挖过程中,采用机械切割方式,将基坑底面切平,解决斜坡上钢砼结合围堰施工难的问题,避免了人工开挖至封底混凝土底面,岩石坚硬影响施工进度。基础围堰采用钢砼结合围堰,首节为钢筋混凝土围堰,以上为钢围堰,钢筋混凝土围堰顶标高同承台顶标高一致,节省了首节钢围堰的加工时间,密封止水效果好,规避水上施工作业的风险。

  为了攻克鹅公岩长江专用大桥的技术难题,中国铁建大桥工程局集团公司高度重视鹅公岩大桥的科技攻关,集团多位领导多次到现场检查指导工作,分工一位副总经理和总工程师负责科技攻关工作,每次方案评审都亲自参与并主持评审工作。一公司领导更是高度重视,公司领导经常到现场,解决施工中遇到的难题,派出一位副总经理和桥梁专家常住现场。在项目人员组成上也以桥梁专业技术人员及具有桥梁管理经验的人员为主,组织课题小组对多项课题进行研究。为解决技术难题,项目部开展多项课题研究,主要有4个方面:一是主墩深水基础施工技术研究。二是主塔快速施工及安全防护技术研究。三是主梁安装方案及施工装备研究。四是主缆安装方案及体系转换控制研究。

  经过艰苦攻关,目前已完成《主墩深水基础施工技术研究》和《主塔快速施工及安全防护技术研究》,成果资料正在整理上报之中。

  完成《深水基础钢-混围堰设计与施工技术》、《鹅公岩轨道专用桥筑岛围堰膏浆帷幕止水技术》、《鹅公岩长江大桥主塔及边跨钢箱梁施工方案研究》、《主塔及边跨钢箱梁施工方案研究》等多篇论文;《速凝水泥膏浆帷幕止水钢-混围堰施工工法》天津工法一篇,实用新型专利《组合式围堰结构》、《一种自锚式悬索桥安装方法》《混凝土围堰和双壁钢围堰组合式结构及其施工方法》、《一种钢箱梁原位顶推与塔柱同步快速施工方法》、《一种钢箱梁低位滑移快速施工方法》4个发明专利已完成申报。

  中国铁建大桥局集团一公司在鹅公岩轨道专用桥基础施工中,项目部全体员工劈波斩浪,知难而进,攻克道道难关,奏出了企业品牌工程的骄人乐章。

  曾贤荣 陈树青

责任编辑:千帆
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