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筑梦康巴 缔造传奇

甘孜日报    2018年10月04日

写在兴康特大桥具备通车能力之际

大桥下侧的检修道。四川日报记者 何海洋 摄

大桥最后一段路面正在施工。 四川交投雅康公司 供稿

图为工人正在作业。 四川交投雅康公司 供稿

一桥飞越大渡河,雪域腾飞兴康梦。

10月1日,万众瞩目的雅康高速公路建设传来喜讯,兴康特大桥正式具备通车能力。重要“关节”联通,交通引擎发动,雅康高速通车指日可待。

被誉为“川藏第一桥”的雅康高速大渡河兴康特大桥,一头连着现实的根基,一头牵着腾飞的翅膀,回响成甘孜大地上的一曲恢宏旋律……

◎谢臣仁 本网记者 陈杨

设计 索桥跨天堑

古语云:“大河天堑,古以为限。”“大河天堑”成为难以逾越的“限”。

古往今来,桥梁建设者的眼睛里最容不得“天堑”二字,再难再险,也要将它变“通途”。

兴康特大桥桥位区地处大渡河峡谷,位于四川三大断裂带的交汇处,桥位海拔高达1617米,大桥地震烈度为8级,历史上周边地区也发生过强震,因此大桥首先要考虑抗震性能。

同时,桥位区峡谷多雾、气象多变、风场紊乱,风刮起来,飞沙走石,完全是“平沙莽莽黄入天”的真实写照,怎样顺利施工是大桥建设必须考虑的问题。

设计兴康特大桥,必须迎接“地形极其复杂、地质极其复杂、气候极其恶劣、生态环境极其脆弱、工程施工极其困难”五个“极其”的挑战。

本着科学的严谨态度,设计者作了多种桥型备选方案。据雅康高速JL6总监办安全监理工程师吴守荣介绍,在选择桥型时,最初也提出建设“板凳桥”(板式桥),但大桥所建地带土质疏松,桥墩设计高达200余米,再加上大渡河水流湍急,对桥墩稳定性和安全性都有影响。参考贵州坝陵河大桥和湖南矮寨大桥等相似地形建桥经验,确定建设一座悬索桥。

四川省交通运输厅公路设计院总工程师牟廷敏介绍,根据抗震、抗风的需要,加上周边施工条件有限,无法有效展开大型机械,经过对多个方案的可行性、安全性及经济性进行综合比选,主跨为1100米的钢桁加劲梁悬索桥方案最终被选定。

这一选,便成就了兴康特大桥 “川藏第一桥”的地位。

筑基 高塔擎天立

长剑擎天,高塔入云,兴康特大桥桥塔以伟岸身姿傲然而立。

“桥塔塔顶至水面高差达364米,地面桥塔188米,桥塔地下还有几十米深的塔基。”雅康高速C15标康定岸二分部副总工程师蒋锦果告诉记者,桥塔地下塔基最深达60米,每个塔基由50根桩基组成,每根桩基由三层钢筋笼构成,最深桩基所用钢筋达17000吨。

在桩基建设中,根据具体地质情况和桩基过深(康定岸4#主墩桩基础最深达60米)的实际情况,加之康定岸地底存在第四系上更新系统巨厚高寒冰碛层,若采用传统干桩浇筑方式,施工人员安全无法得到保障,桩基底部混凝土刺激性气体影响施工人员健康,施工效率低下,质量得不到保证。经反复勘察、论证、试验,创新提出变传统干桩浇筑方式无水灌注法浇筑干桩。

无水灌注法无需分层浇注和振捣,消除人工孔下作业安全风险,高寒冰碛层浇筑质量得到保障,效率提高了两倍。施工完成后,桩检报告显示主塔塔基100根桩基均为Ⅰ类基桩。

蒋锦果告诉记者,桥塔中央扣设置是另一项创新。兴康特大桥两侧桥塔是一个“门”式结构,两塔之间由两根横梁把主塔连接在一起。为了提高抗震性能,大桥首次将防屈曲钢支撑用作悬索桥的中央扣,在强烈地震时,中央扣能消耗地震能量,从而保证主梁安全。其次,将波形钢腹板与混凝土顶底板的组合结构,作为桥塔横梁,充分利用两者的结构优点,刚柔并济、能屈能伸,借此应对可能的强震。

锚缆 四锚定“江山”

悬索桥,顾名思义,千钧之力悬“一索”。

“一索”就是大桥两根主缆。主缆布设必须依靠锚碇系统来固定。由于兴康特大桥康定岸和雅安岸地质不同,康定岸采用重力式锚碇系统,雅安岸采用隧道式锚碇系统。

“你看到的这两个重力锚,高50米左右,有一半在地下。”兴康特大桥建桥技术人员车近平告诉记者,单个重力式锚碇锚平面面积达5100平方米,大体积砼方量91000立方米,正是这“大胖墩”扮演着“大力士”把钢缆固定,承受大桥拉力。

在兴康特大桥雅安岸,由于边坡太陡地形无法展开,如果要建锚碇,需要大规模开山,这不仅对山体稳定结构造成破坏,施工成本也很高昂。因此在兴康特大桥雅安岸,建设一条深入地下159米的世界第一长隧道式锚碇,相当于33层楼高,单洞开挖方量达20866立方米。

隧道式锚碇建设运用系列实用型发明创新,发掘有利条件,利用泸定隧道横洞,采用平移系统安全、高效地转运钢拉杆;进入隧道锚工作区域后,在洞内安装缆索吊装系统进行钢拉杆安装,安装过程中通过人工配合手拉葫芦进行精确微调,实现了高强度钢拉杆在狭窄、封闭的锚洞中的转运、安装和精确定位。

159米的隧道式锚碇比世界第二长度的万州长江四桥隧道式锚碇(78米)足足长了一倍还多,垂直高差达到95米,整个锚锭系统犹如倾斜的倒喇叭形,锚碇由洞室围岩与锚塞体摩擦力、自重和预应力来锚固。

两岸四锚定“江山”,锚碇系统固定主缆、平衡拉力,让桥梁重力通过桥塔“传导”向下。

建好锚碇系统,随之就是布设主缆。兴康特大桥采用无人机牵引先导索过江,该项工艺为四川省内第一次实施、全国第二次实施。

无人机先牵引一根2毫米“韩国丝”(韩国进口的强韧性尼龙绳)布设两岸桥塔,然后在2毫米“韩国丝”的“帮衬”下布设4毫米“韩国丝”,再到6毫米“韩国丝”,又到8毫米“韩国丝”,在这种相互“提携”下布设上下各1根32毫米钢索形成牵引系统,用拽拉器布设锚道,进行两根主缆施工。主缆直径达76厘米,由187股钢绳组成,每根钢绳由91根直径5.3毫米长度1700米的特性钢丝构成,两根主缆所用钢丝总长达60000千米,可绕地球一周半。

无人机一次浪漫飞行为兴康特大桥建设增添一抹亮色。

架梁 “猛龙”过江来

57节钢桁梁,一节节“接龙”,连接成横亘大渡的钢铁巨龙。

57节钢桁梁,其中单节段最大吊重为200.5吨,最轻吊重180吨。

要架设钢桁梁,面临两大难题——高空作业:塔顶距大渡河水面364米,桥面距大渡河水面239米;风场环境复杂:最大瞬时风速达32.6米/秒,相当于12级台风,且风场紊乱。猛龙怎样过江?复杂风场环境下如何确保钢桁梁的施工安全?

针对这一难题,建设中创新缆索吊装系统设计:一是优化吊装使用的支索器,增加主缆抗风稳定性,使牵引绳不致缠绕;二是找准风场规律,确定有效施工时间为早上6点至7点开始起吊,12点之前完成全部吊装作业;三是制定和完善吊装作业的管理体制体系,增设视频和音频监控系统,提升作业规范性。通过上述措施有效的保障了钢桁梁吊装的顺利完成。从2017年9月26日开始吊装钢桁梁,到2018年2月6日胜利合龙,共历时133天。

蒋锦果告诉记者,57节钢桁梁,每一段钢桁梁,都是用高强度螺栓进行固定的。一排排的螺栓,如果有一个螺栓安装有偏差,其它螺栓就对不上孔,便无法安装上去。因此每一颗螺栓的安装精度,都是以毫米来计算的,“螺栓直径24毫米,螺栓孔直径26毫米,只有2毫米可供周旋。”总共算下来,兴康特大桥一共要使用接近60万颗高强度螺栓,是其它大型桥梁的数倍。建设过程中,近60万颗螺栓无一扩孔现象发生。

合龙是大桥主体建成的最后一块“拼图”。今年2月6日,兴康特大桥合龙。合龙位置位于兴康大桥康定岸,最后拼接上去的那节钢桁梁被标号为A1号,康定岸桥头那节钢桁梁为A0号,靠着雅安岸那节钢桁梁为A2号。合龙时,把A0号向后移动,A1号被大型机械吊起后缓缓向上移动升至桥面,与A2号对接,A0号移动与A1号对接。2月6日11时18分,安装到位,这座被誉为“川藏第一桥”的大桥顺利合龙。整个工地欢声如雷,随大渡浪花奔腾、随贡嘎祥云飘逸,传递着万众瞩目的喜讯。

淬炼 匠心筑精品

全长1411米、主跨1100米,是川藏第一跨径钢桁梁悬索桥,有世界第一长的隧道式锚碇系统,多个“国内首次”“省内第一”,申报国家实用型专利8项、专项发明2项,兴康特大桥的建成就是“工匠精神”的完美呈现。

“兴康特大桥设计之初,长度与亚洲最大悬索桥云南腾冲龙江特大桥一致。在经过专家多次论证和现场踏勘后,决定将兴康特大桥缩短至1100米。虽然与亚洲第一失之交臂,但大桥设计更科学、更安全、更耐用。”在采访时,蒋锦果向记者透露一个不小的“秘密”。

对品质的坚守、责任的担当、不忘初心的执着,是兴康特大桥建设者的一致追求。

每一个坚守在大桥工作岗位兢兢业业的劳动者都是“工匠精神”的生动诠释。

建设期间,在大多数人还在梦乡时,兴康特大桥建设现场已是灯火通明、机器轰鸣、劳动号子声不绝于耳,施工人员争分夺秒赶进度。

兴康特大桥作为高海拔、高地震烈度山区和复杂风场环境下世界第一超大跨径钢桁梁悬索桥,面临的最现实的困难就是复杂风场。每一名工人们都要系上安全绳,迎着大风,对新吊装的材料一个螺丝一个螺丝的拧紧。

“自开建以来,这里最大风力达到过12级。为了保证施工人员安全,在风力达到9级时就必须停工。为了加快建设进度,大家不得不5点就起床,与‘风’抢时间、与‘风’抢进度。”蒋锦果表示。

建设钢桁梁悬索桥技术我国已有非常成熟的经验,承建大桥的四川路桥集团已在全国多地建设多座类似桥梁。

但大桥建设者思想却未有丝毫放松。技术员车近平2015年从湖南工程学院毕业后,就一直在雅康高速特大桥项目工作,“考虑到当地复杂风场,在经过专家多次论证后,对建设工序作了科学合理调整,上午进行大型材料吊装,下午进行小型机具施工。”由于风场复杂,吊装材料时摇摆比较大,每次都是高度紧张,确保不能有一丝瑕疵。

雅康高速寄托了三代川藏人的寄托、三代人的希望、三代人的梦想,作为第三代川藏建设者、雅康高速公路JL6总监办安全监理工程师吴守荣深感肩上这份沉甸甸的责任。

“为了保证工程建设质量,从2014年开始,配置的13名监理人员就没更换过,确保工程质量的延续性。”吴守荣说,“不仅对现场质量严格把关,我们还在方案上严格要求。”监理公司做到了源头控制、事中控制和事后控制。源头控制具体为实行原材料使用进场许可证制度和工序交验制度、重要构件生产厂家派驻钢结构专业监理工程师驻厂监理方式、总监常定期到厂检查措施,多手段并举,从源头上把控了生产质量,杜绝质量缺陷。

撕裂青藏高原和四川盆地的大渡河天堑,自古就是汉藏两地商贸互动和文化交流的梗阻。随着兴康特大桥建成,沿国道318线四川段修筑的川藏高速公路新干线将全面崛起,将极大地拉近四川藏区与内地时空上的距离。

兴康特大桥名片

名称

雅康高速泸定大渡河兴康特大桥被誉为“川藏第一桥”

桥型

悬索桥

长度

全桥长1411米

主跨1100米

结构

钢混叠合桥道系

造价

总造价超过10亿元

主体

两锚、两塔、主缆、桥身(钢桁梁)

重量

整座大桥所用混凝土量达29万方

使用钢材6.2万余吨

亮点

◆川藏第一跨径钢桁梁悬索桥,主跨1100米

◆世界第一长隧道式锚碇,雅安岸隧道式锚碇长159米

◆四川省内首次利用无人机牵引先导索过江

◆国内首次在高海拔峡谷地区、复杂强劲风场条件下,采用缆索吊装架设千米级钢桁梁

◆首次将防屈曲钢支撑用作悬索桥的中央扣

◆首次将波形钢腹板与混凝土顶底板的组合结构作为桥塔横梁

◆申报国家实用新型专利8项、专项发明2项

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