走近大国工程丨“智造”大桥 飞虹越江
2025-07-14 10:20:11 来源:中央纪委国家监委网站
广西梧州藤县,西江干流浔江段,飞虹凌空越碧波,桥上车辆往来如梭。
反腐资讯网讯:6月27日,位于藤县境内的藤州浔江大桥正式通车。作为平南岑溪高速公路(简称“平岑高速”)全线控制性工程之一,该桥通车后,浔江两岸通行时间一下子从1小时缩短至5分钟。 斜拉加悬索,独特的“三角塔”造型……这是一座“创新”的大桥,项目团队着力打造创新型示范项目和世界桥梁新名片,建设世界首座独塔空间缆斜拉—悬索协作体系桥梁,实现多项重大技术突破。这也是一座“智造”的大桥,项目团队广泛应用智能化、自动化技术,覆盖该桥建设全周期,有效提升了建造质效、提高了管理和养护水平。这还是一座“生态”的大桥,为守护一江碧水,项目团队从设计到施工各环节都坚持生态环保理念,实现绿色施工……
“刚柔并济”,独特桥型兼具斜拉桥与悬索桥优势,实现三大突破
宽阔的水面上,藤州浔江大桥横跨而过。独塔高耸,傲立江心。桥身两端,既有斜拉索,又有悬索。
藤州浔江大桥总设计师、中交公路规划设计院有限公司专业总监吴明远介绍,该桥全长1604米,主跨为2*638米,主塔高238米,为广西最高桥塔。
常见桥型中,斜拉桥和悬索桥各有所长。一般来说,同等条件下,斜拉桥刚度更大,跨径多在300米至1100米之间;悬索桥虽跨径更大,但刚度相对较小。
浔江两岸丘陵连绵,多为喀斯特地貌;浔江河道宽处达1000多米,通航净高要求18米;河床底部是中风化砂岩带,硬度较高,施工较难……无论是地形地貌、通航条件,还是工程地质,都对桥梁结构提出了极高要求。
综合考虑多种因素,设计团队最终确定了桥型方案。藤州浔江大桥成为世界首座独塔空间缆斜拉—悬索协作体系桥梁,实现重大突破。
该桥“刚柔并济”,兼具斜拉桥刚度与悬索桥跨度等优势。但独特的桥型结构,也给施工带来了重重考验——
结构体系转换复杂。施工需在斜拉体系与悬索体系间精准切换,各构件应力、变形状态难以把控。
主塔施工困难。独塔呈等腰三角形,238米的塔高、“三角塔”特殊的截面,都使施工难度大增。
主缆架设遇到挑战。主缆呈空间缆布置,其架设对机械设备性能、施工工艺的要求骤升。
还有钢箱梁吊装难题。独特桥型将桥面划分为塔区、斜拉区、交叉区、悬索区、无索区和合龙段六个区域。各区域工况、受力特性差异大,难以用单一吊装方案应对。
合龙精度要求也十分严苛。大桥需兼顾斜拉与悬索两种体系受力特性,合龙工艺、温度控制、索力调整等多方面因素相互影响,任一环节失误,都有可能导致合龙失败。
迎难而上,项目建设方——中交第二公路工程局有限公司以科技创新推动高效施工。
“研发智能监控系统,精准把控结构体系转换;优化施工技术,保障主塔施工质量与安全;定制多元吊装方案,破解不同区域钢箱梁吊装困局;创新工艺与设备,突破主缆架设难关;运用精密测量与调控手段,实现毫米级高精度合龙……”中交二公局藤州浔江大桥项目副总工程师李博汉介绍,在该桥建设中,项目团队还实现了另外两项重大突破——国内首次研发空间缆高效纺丝牵引系统及猫道自适应技术、国内首次探索应用智能拉吊索技术。
在主缆架设中,空间缆高效纺丝牵引系统及猫道自适应技术发挥了极其重要的作用。藤州浔江大桥主缆采用7毫米大直径钢丝,通过AS法(空中纺线法)制作和架设,这是国内首例应用空间缆大直径AS法纺丝工艺。
“以前主缆钢丝直径有5毫米的。随着钢丝直径增大,拉力也增大,对机械设备性能要求更高。”中交二公局藤州浔江大桥项目生产负责人尹玉林对此印象深刻,“‘国内首例’,给施工带来了极大挑战。当时正值高温酷暑,工期紧张。我们24小时轮班,一周就完成了AS法纺丝设备调试。”
主缆施工现场,钢丝仿佛在一个超大型“纺织机”上穿梭。“看着纺丝轮带着钢丝从锚碇飞向主墩,大家都很激动。”尹玉林说,“大直径”的优点是大大提高了施工效率。相比传统工艺,这一工艺使主缆施工工期大幅缩短,且精准度更高。
科技赋能,广泛应用智能化、自动化技术,覆盖建设、管护全周期
“世界首座”,意味着没有系统的施工规范可供借鉴。
在藤州浔江大桥建设过程中,项目团队坚持以科技创新为引领,以现场需求为导向,积极引进和应用先进技术,不断攻克技术难题,广泛应用智能化、自动化施工技术,不仅提升了工作效率、保障了工程进度,还提高了施工精度、确保了工程质量。
大桥主塔独特的“等腰三角形”设计,不规则的“凹”字形截面,在使其具备独特美感的同时,也从作业精度与安全、混凝土温控等方面,带来了非比寻常的建设挑战。
在大桥主塔的建设中,“智能化”大显身手。项目团队对主塔液压爬模进行了改造,采用了一体化智能建造技术。
人员定位监测、智能视频监控、架体智能监测、液压监控调节、智能爬升调控、拉杆自动抽拉、智能模板调节……一体化智能建造技术具备多种功能。
应用该技术,大桥的主塔建设7天便可爬升一节,相比传统桥塔施工工艺,提高了施工质量和速度,保障了施工安全。
项目团队还联合高校,在主塔混凝土施工中开创性应用了风冷技术,这如同给混凝土内部安装了“空调系统”,可精准把握温控。采用智能造雾养生系统,实现了混凝土养护的智能化,保证了主塔混凝土施工质量。
在大桥空间缆架设中,智能化、自动化技术也有大量应用。
项目团队研发了空间缆AS法多维自适应架设技术和工艺,研制了7毫米大直径钢丝的等强度压接设备及柔性压丝机构,开发了恒张力牵引纺丝系统,以及可实现多设备联动控制的AS法智能化集成控制系统。
“应用这些技术,我们实现了纺丝轮牵引速率自动调节、纺丝过程钢丝张力保持恒定、纺丝轮就位提前主动警示、牵引力超限主动减停、钢丝绳跳槽主动减停等目标。”项目团队有关负责人说,利用AS法智能化集成控制系统,纺丝速度提升了50%以上。
我国是桥梁大国,超级大桥众多,对桥梁养护管理水平提出了更高要求。随着信息化手段的丰富,桥梁管养正向专业化、数字化、智能化方向发展。
在此背景下,藤州浔江大桥项目团队主动谋划,将智能管养等技术纳入建设计划之中,推动桥梁管养科学化、全面化和精细化。
相较于传统斜拉桥和悬索桥,斜拉—悬索协作体系桥梁的斜拉与悬索交叉区的吊索受力更复杂。
藤州浔江大桥的主塔两侧,每侧设置20对斜拉索、22对吊索,过渡墩处设限位吊索。为确保桥梁结构安全,项目团队研发了内置光纤传感器的智能吊索结构及监测一体化技术,可智能调节索长及索力,监测交叉区吊索的服役状态。
如果养护维修不当,大桥各构件将早于设计预期产生损坏。相应地,桥梁的刚度和强度会出现不同程度的衰减,抵抗灾害能力就会下降。
对此,项目团队搭建了桥梁健康监测系统,内含自动化监测子系统、数据存储与管理子系统、结构安全预警综合评估子系统,为提高桥梁管养水平、实现“治未病”提供了成套技术支持。
绿色施工,将生态环保理念融入各环节,守护一江碧水
藤州浔江大桥下游约6公里处,是藤县城区饮用水源二级保护区。浔江中,栖息着国家二级保护鱼类斑鳠。
为保护桥址处原有的生态环境,项目团队将生态环保理念融入运输、施工等大桥建设全过程各环节。
中交二公局藤州浔江大桥项目质量环保部负责人王雨国介绍,开工前,项目团队进行了全方位勘察,仔细研究图纸、查阅相关资料,并委托第三方专业机构对水质、土壤等进行监测。
大桥主塔水下施工的“含绿量”,成为打赢这场生态环境“保卫战”的关键。
勘察结果显示,桥址所在河床是裸露的中风化砂岩带,硬度极高。如果采用常见的钢管桩入岩方案,施工中将对水环境影响较大。项目团队多番调研后,决定采用钢护筒整体封底、与河床固结的施工方案。这一方案不仅节约了工期,还将对江水的扰动降到最低,大大减少了对水环境的影响。
由于主塔位于江中心,地质条件复杂,如何在桩基施工后清理泥浆和桩底沉渣又成为一件麻烦事。
项目团队引入泥沙分离器来应对泥浆难题。其内部配置的气举装置和反循环系统,能够引导泥浆在系统中按照特定路线流动。分离出的泥浆,还可通过相邻的钢护筒循环利用。这一创新举措不仅减少了泥浆的排放,降低了环境污染风险,还节约了施工成本、提高了施工效率。“项目还配备了专业的泥浆运输船,将分离后的泥浆转运至指定位置妥善处理。”王雨国说。
在江心主塔旁,有一片青草洲。施工冲刺阶段,现有的钢栈桥已不能满足繁重的施工需求。能否就近利用青草洲作为施工区域,缓解施工条件紧张的状况?
要守护好青草洲上这满目苍翠。经过研究和论证,项目团队决定不占用青草洲,而是采用“钓鱼法”打设钢管桩,再铺设型钢、贝雷片来搭建新的加高平台作为施工支栈桥。虽然这一方案会提高建设成本,但对青草洲的破坏最小。而且加高平台既可供施工车辆停放,又可铺设轨道安装小型龙门吊,作为小构件加工厂,一台多用。在打设钢管桩的过程中,项目团队通过精确计算、谨慎操作,确保其位置和深度既能满足平台的承载要求,又不会对江底的生态环境造成破坏。
王雨国介绍,施工期间,现场还有一系列装备、设施确保绿色施工——雾炮车和洒水车有效抑制扬尘,焊烟净化器对施工中产生的粉尘、烟尘进行净化,智能喷淋系统也为抑制扬尘、净化空气做出贡献,还有道路两侧整齐排列的太阳能路灯……
一座“创新”的、“智造”的、“生态”的大桥,不仅具有重要的技术意义,也具有重要的社会意义。随着藤州浔江大桥的建成,藤县两岸及梧州至广州通行时间大幅缩短,这对于推动地方经济发展、乡村振兴等意义重大。
本网编辑:袁小帅 审核:李琰玉
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