又是一个“全国之最”!汉巴南铁路嘉陵江特大桥如何破难建成?
川观新闻记者 王眉灵
又一座拥有“全国之最”的桥梁在四川建成了。3月31日,汉巴南铁路控制性工程嘉陵江特大桥的最后一节段钢箱梁吊装到位,实现全桥合龙。
该桥以335米的主跨横跨嘉陵江,是目前全国在建跨度最大的双线高速铁路高低塔混合梁斜拉桥。
“全国之最”如何诞生?
![](https://www.shijiezz.com/data/attachment/portal/202304/22/4slhw3y0qyh.jpg)
航拍汉巴南铁路嘉陵江特大桥全景。
科研创新破难,已取得成果10余项
前往嘉陵江特大桥,需沿江通行数公里乡村道路。一路上只见江面宽阔,江水平缓,览尽美景。远远地,就看到大桥耸立的高塔,直至它的真身全部映入眼帘,更觉其跨越的江面愈加宽阔。
从航拍中可以看到,大桥处于嘉陵江的一个巨大拐弯上,横跨江面的大桥看起来并不对称,主跨不在桥的中央,而是靠近一侧江岸,主塔中较矮的一座位于岸上,较高的主塔位于江心,从主塔到岸上有一段长长的边跨,桥下有江心岛露出水面。
“大桥跨越的江面有800米左右,而主跨跨度不到400米,这是深水位部分,有III级航道。”中铁五院汉巴南铁路嘉陵江特大桥项目设计负责人李方柯说,由于河道水位高低不等,为满足通航要求,主跨实际靠近巴中侧;而主塔的高矮与其边跨长度有关,巴中侧临近大山,如果再修建和南充侧长度一样的边跨,则桥梁要延伸进大山,不利于环保,投资也耗费不菲。由此,采用了罕见的高低塔混合梁设计方案。
这种特别的设计,给建设带来不小难度:高塔位于江心,水位最深12.6米,需要深水施工;桥址所在地是南充市南部、蓬安、仪陇三县交界处,只有羊肠小道通往施工一线,大型机具、装备包括大吨位的吊装设备等,难以通过陆路运抵现场……
以科技手段破难,汉巴南铁路公司、四川路桥、中铁五院等投资、建设、设计单位,和西南交大、中铁科学研究院等携手,开展《高速铁路高低塔斜拉桥关键技术研究》课题研究,现已成功申报施工工法4项、发明专利4项、实用新型专利9项,不仅为大桥成功建成“护航”,也为后续同类型项目积累了经验。
具体有哪些创新?施工单位四川路桥项目负责人虞伟一一历数:在下部结构水下施工中,将双壁钢围堰方案调整为咬合桩+锁扣钢管桩围堰方案,节约工期40天,降低成本800余万元;主墩下横梁采用装配式牛腿支架施工,在国内同类型桥梁施工中首次成功应用……
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3月30日下午,汉巴南铁路控制性工程嘉陵江特大桥中跨最后一节段钢箱梁吊装。刘忠俊 摄
40米高空“绣花”,实现毫米级精准对接
不仅建设难,精度要求也高。
大桥位于江心的高塔164.5米,其中桥面距江面40米左右,相当于13层高楼;全桥钢箱梁共26个节段,用钢总量约5500吨,接近一个埃菲尔铁塔用钢量。如此重的钢梁,要逐一吊到40米高空上,且误差在毫米级以内,是一大挑战。
3月30日下午,最后一个节段的钢箱梁开始吊装。宽19.5米、长3.9米、高4.5米、重约68吨的“铁墩墩”从桥下的江心岛吊到浮船上,运到嘉陵江特大桥主跨下方进行起吊。
由于施工现场条件有限,这个大家伙和其他25节段钢箱梁,都是在贵阳工厂里生产后,运至南充市的大件码头进行拼装,然后通过5个船闸、经过2昼夜的水上运输,来到大桥所在地。
“这个节段前几天就到了,今天量完尺寸后进行了切割。”虞伟告诉记者,其他标准节段钢箱梁的长度都是12米,而最后一个节段要填补主跨的剩余“空白”,须严丝合缝,长度要极为精确。钢梁具有热胀冷缩的特点,当天凌晨,在最低温度条件下量完空白段的尺寸后,经过精准计算,又将节段切割下10余厘米。
川观新闻记者注意到,最后一节段钢箱梁并非位于主跨正中,而是更靠近矮塔。“高低塔设计下,大桥不仅是造型不对称,斜拉索、吊装等建设都是不对称的。”虞伟说,主跨钢箱梁由26个节段组成,从两侧向中间合拢,由于左右建设不对称,每个节段所用的斜拉索长度、节段在空中的高度都有区别。施工过程中,测量人员24小时跟随,采用高精密的仪器设备,综合应用多种测量手段及高效的施工监控工艺,确保节段间严丝合缝,每个节段安装并焊接到位,约需5天左右。
大约一个小时后,最后一节段钢箱梁调至其他梁段下方,就停止了起吊。原来,白天温度高,钢梁伸长了,需要待凌晨时分温度降低后,再将箱梁提至桥面部分。
什么温度最适宜合龙?李方柯介绍,设计人员对大桥所在地近5年气温进行了分析和推算,计算出15摄氏度是合龙当天最低温度,大约出现在凌晨0时左右。
经过连夜作业,31日清晨,大桥顺利合龙,“实现了毫米级的精准对接!”虞伟高兴地说,接下来将继续精准“定点”,对缝隙进行焊接。
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