“一橋三工藝”讓橋梁與地形和諧共處 六枝特大橋創(chuàng)下多個(gè)世界第一
貴州日?qǐng)?bào)天眼新聞?dòng)浾邉⒘S 通訊員劉葉琳
納晴高速六枝特大橋不久前順利合龍,目前正在進(jìn)行護(hù)欄施工、塔吊和施工電梯拆除等工作。這是一座牽動(dòng)業(yè)界目光的在建橋梁。建成后,“貴州橋梁博物館”將再添一枚重量級(jí)成員。
該橋是納晴高速關(guān)鍵控制性工程,主橋長(zhǎng)1292米,主跨徑320米,最大墩高196米。主橋墩高度、單跨跨徑、主橋長(zhǎng)3項(xiàng)指標(biāo)在同類型橋梁中均居世界第一,主橋更是世界上首次采用了五跨預(yù)應(yīng)力混凝土空腹式連續(xù)剛構(gòu)梁結(jié)構(gòu)形式。
跨越深谷、地形陡峭、地質(zhì)復(fù)雜,且氣候多變、常年多霧,該橋從設(shè)計(jì)到施工難題不斷。“大橋路線跨越長(zhǎng)度達(dá)2公里的撈河河谷,可納入橋型比選范圍的有鋼桁梁懸索橋、鋼桁梁斜拉橋和預(yù)應(yīng)力混凝土空腹式剛構(gòu)橋。”貴州交投集團(tuán)所屬路橋集團(tuán)納晴T10標(biāo)項(xiàng)目總工周國(guó)云說(shuō),“從地質(zhì)條件、工程規(guī)模、維護(hù)成本、施工難度、工期等方面綜合考慮,懸索橋及斜拉橋方案均有不足之處?!?/p>
周國(guó)云介紹,六枝特大橋最初設(shè)計(jì)為跨徑超千米的鋼桁梁懸索橋,但在踏勘時(shí)發(fā)現(xiàn),峽谷中部有一座海拔1300米的天然丘陵,可作為橋墩,縮短跨徑、降低造價(jià)。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通過(guò)精密測(cè)算,發(fā)現(xiàn)若以丘陵為中墩,最大跨徑可控制在320米左右,正好落入空腹式連續(xù)剛構(gòu)橋的經(jīng)濟(jì)跨徑區(qū)間。這一發(fā)現(xiàn)徹底改變了設(shè)計(jì)走向——原本需要“一跨過(guò)谷”的懸索橋方案,被更經(jīng)濟(jì)的空腹式剛構(gòu)橋取代。
早在2013年,水盤高速北盤江大橋的建成實(shí)現(xiàn)了空腹式剛構(gòu)橋從無(wú)到有的突破,成功將鋼筋混凝土梁式橋最大跨徑提高到290米。這一設(shè)計(jì),讓下弦主要起承壓作用,可以充分發(fā)揮混凝土承壓能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),同時(shí)減小實(shí)腹梁段的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度,優(yōu)化結(jié)構(gòu)受力,從而提高跨越能力。
“六枝特大橋是繼水盤高速公路北盤江大橋之后,該橋型在貴州山區(qū)的再一次成功運(yùn)用?!辟F州交投集團(tuán)黨委委員、副總經(jīng)理韓洪舉介紹,水盤高速北盤江大橋?yàn)橹骺?90米的空腹式剛構(gòu)橋,經(jīng)過(guò)10年連續(xù)觀測(cè)顯示其跨中下?lián)喜坏?厘米,十分穩(wěn)定,且后期幾乎零養(yǎng)護(hù),“可以說(shuō),預(yù)應(yīng)力空腹式連續(xù)剛構(gòu)橋是六枝特大橋最理想的橋型選擇。”
六枝特大橋建設(shè)團(tuán)隊(duì)將深谷變?yōu)樾碌膶?shí)驗(yàn)場(chǎng)景,采用五跨連續(xù)(三主跨)預(yù)應(yīng)力混凝土空腹式連續(xù)剛構(gòu)梁結(jié)構(gòu)形式,實(shí)現(xiàn)了320米超大跨徑的突破。這也為我國(guó)建設(shè)特大跨徑空腹式剛構(gòu)橋積累了重要經(jīng)驗(yàn)。
9年前,水盤高速北盤江大橋合龍,讓主持修建該橋的韓洪舉至今難忘:“當(dāng)時(shí)在同類橋梁中,國(guó)內(nèi)乃至世界還沒有如此跨度的大橋可參考借鑒?!闭潜北P江大橋的工藝積淀,給了建設(shè)者挑戰(zhàn)六枝特大橋的底氣。3×320m空腹式連續(xù)剛構(gòu)橋方案,相比鋼結(jié)構(gòu)大跨索承結(jié)構(gòu),節(jié)省造價(jià)6.5億元以上。
“如果說(shuō),水盤高速北盤江大橋的成功建設(shè),實(shí)現(xiàn)了空腹式剛構(gòu)橋從無(wú)到有的突破。那么,六枝特大橋便是該橋型的一個(gè)全新跨越。”韓洪舉說(shuō),“六枝特大橋的建設(shè),標(biāo)志著我國(guó)在200米至400米跨徑的連續(xù)梁橋領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從‘跟跑’到‘領(lǐng)跑’的跨越。如今,空腹式連續(xù)剛構(gòu)橋已在全國(guó)推廣20余座,成為山區(qū)橋梁‘新寵’?!?/p>
“真正的創(chuàng)新,不是盲目追求‘世界第一’,而是讓橋梁與地形‘和諧共處’,讓技術(shù)為自然‘量身定制’?!敝車?guó)云說(shuō),六枝特大橋的獨(dú)特之處,在于融合了3種橋梁工藝的精髓,創(chuàng)造了“一橋三工藝”的施工奇跡,融合了拱橋、斜拉橋和連續(xù)剛構(gòu)橋三種工藝。
六枝特大橋集眾家之長(zhǎng),空腹區(qū)下弦采用類似拱橋的扣掛懸臂澆筑工藝,上弦采用類似斜拉橋扣掛懸臂澆筑工藝,匯合后的常規(guī)梁段采用剛構(gòu)橋懸臂澆筑工藝。盡管融合了拱橋與斜拉橋工藝,但核心仍是連續(xù)剛構(gòu)橋的懸臂澆筑工藝。
六枝特大橋不僅在于技術(shù)創(chuàng)新,打破了傳統(tǒng)連續(xù)剛構(gòu)橋跨徑不超過(guò)200米的“魔咒”,將跨度提升至320米,更是為山區(qū)橋梁建設(shè)提供了一套經(jīng)濟(jì)適用的中國(guó)方案。傳統(tǒng)剛構(gòu)橋需定期養(yǎng)護(hù),而它的混凝土結(jié)構(gòu)幾乎“零養(yǎng)護(hù)”,全生命周期養(yǎng)護(hù)成本僅為懸索橋的十分之一,其拱梁組合結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防烈度達(dá)8度。
為打造平安百年品質(zhì)工程,六枝特大橋還布設(shè)了數(shù)百個(gè)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),接入智慧養(yǎng)護(hù)平臺(tái)提前預(yù)警病害。未來(lái),無(wú)人機(jī)巡檢、智能灌漿等技術(shù)的應(yīng)用,更將大大延長(zhǎng)橋梁壽命。建設(shè)團(tuán)隊(duì)還探索使用低碳混凝土、光伏橋面等技術(shù),讓橋梁從“耗能大戶”變?yōu)椤澳茉垂?jié)點(diǎn)”。
來(lái)源 貴州日?qǐng)?bào)
編輯 雷剛
二審 王珺
三審 潘雪