横绝江海有“重器”——葛洲坝五公司跨江、跨海大桥技术创新纪实
7月18日,由葛洲坝五公司投资参建的湖北宜昌至喜长江大桥正式竣工通车。这标志着该公司进军跨江跨海特大桥市场的又一个里程碑式工程实现了优质履约。
而这仅仅只是一个起点,葛洲坝五公司结合在建的特大桥项目,以技术为突破点,打造出跨越江海的技术“重器”,在长江、汉江、淮河、海湾等“天险”同时在建的大跨度桥梁近10座,畅通两岸,为桥梁所在地区的交通盘活与经济发展做出了一定的贡献。
水下“英雄”坚若磐石
广袤的中国大地河流众多,能称之为大江大河的必定水面宽、水位深、水流量大且湍急。要在这样的大江大河上修建桥梁,葛洲坝五公司首先必须解决的是在深水中建造稳固的桥梁基础,用来支撑桥梁上部结构的重量。
作为安徽省重点工程的长淮卫淮河大桥位于蚌埠市,为冲积平原,河床较软,桥梁所在水位最深达15米。由于淮河汛期水位涨落迅速,最高施工水位按最低约17米考虑。该桥是葛洲坝集团第一座进行大规模桥梁深水基础施工的项目,开工前10个月,由国家级、省级专家参与评审的重点《施工方案》多达10余份,挑战性不言而喻。
尤其是位于河床以下3至5米的4座主墩承台如何选择施工方式,是全桥技术难点和关键控制节点之一。葛洲坝五公司的技术团队结合项目地质、汛期、航运实际,经过初步比选、重点比选以及方案优化,综合考虑,最终决定采用国内使用最普遍、工艺最成熟的双壁钢围堰施工工艺。
谈到双壁钢围堰施工工艺的优点时,项目总工汪少雄告诉记者:“双壁钢围堰施工具备整体稳定性好、结构受力好、易度汛、安全性高、成本相对较低的特点。”经过近一年的方案制定和完整施工过程后,葛洲坝五公司成功掌握了“双壁钢围堰设计与施工技术”,并于2015年上半年完成了全部4座主墩承台的施工。
战胜了淮河的深水位和河床后,葛洲坝五公司继续在水下基础施工中刻苦钻研,又移师沿海地区,在临近台湾海峡的福建漳州佛昙湾和旧镇湾两个海湾中承建跨海特大桥,实现了在潮涨潮落的海湾中施工约400根水下桩基的壮举,攻克了玄武岩和花岗岩的海床结构,同时在海湾这一复杂环境下的临时栈桥设计与施工技术也有了大的突破。
“掌握了成熟的水下基础施工工艺,就等于拥有了桥梁施工的第一个重器,我们有充分的自信、也有能力与国内其他桥梁建设单位站在同一起跑线上。”葛洲坝五公司路桥研究所负责人介绍说。
水上“战士”横跨天险
“作为直接承载车辆重量的上部结构,其施工技术是桥梁建设技术的最核心部分,也是最复杂的部分。可以说,要想在特大桥建设市场展现作为,上部结构施工技术是必须迈过去的坎。近几年,葛洲坝五公司经过大跨度斜拉桥和特大型钢桁架拱桥等类型桥梁建设的历练,在桥梁上部结构的施工中逐渐展现出了央企强大的实力。”葛洲坝五公司路桥研究所负责人对记者说。
至喜长江大桥三江桥在施工过程中,以技术创新为龙头,不断突破大跨度斜拉桥施工技术,其挂篮设计与施工、主塔上塔柱施工等方面均达到国内领先水平,被授予2014-2015年度“湖北省建筑结构优质工程”。
施工挂篮采用不对称弧形变截面薄翼板箱梁的挂篮施工技术,成功解决了大跨度、六车道宽度的主箱梁混凝土现浇施工难题。据武汉市科学技术情报研究所查新检索中心作出结论,国内未见与委托项目研究的中央索面不对称弧形变截面箱梁斜拉桥施工关键技术特征相同的成果、专利及非专利文献报道。也就是说,该施工技术在国内尚属第一次。通过完整的施工过程,葛洲坝五公司也一举掌握了该挂篮的安装、起吊、行走、下放施工技术。
大跨度斜拉桥要解决的另一个施工难题是高塔柱的施工。至喜长江大桥3号主塔全长109.5米,五公司的技术团队结合沪渝西高速公路双河口特大桥等的施工经验,将传统翻模施工工艺与液压爬模施工工艺创造性地结合起来,独创了镂空液压爬架翻模高塔施工技术,既节省了施工成本,又使得施工速度翻倍。该施工技术也获得了中国施工企业协会2015年度全国爬模技术二等奖。
安徽长淮卫淮河大桥为特大型钢桁架拱桥,其钢桁架的复杂三维结构,双桁间33米宽的距离,6个长60米、高47米的主桁超大拼装尺寸等施工难点,超过了南京大胜关和重庆朝天门等著名钢桁架长江大桥的施工难度,代表着国内钢桁拱桥制造与施工的顶级水平。目前,该大桥主桥已处于合龙施工冲刺期,预计于8月中旬正式合龙,这预示着葛洲坝五公司突破了该类型桥梁的施工难点,掌握了相关施工技术。
强化“重器”布局未来
业绩是行业的广度,技术则是行业的深度,而深度与广度往往是互相成就的。
随着葛洲坝五公司在桥梁上部结构、深水基础施工中逐渐积累了成熟和创新的施工技术。在葛洲坝集团的指导下,以技术和新商业模式开发能力为核心竞争力,该公司在特大桥领域的业绩不断攀升,承建的泸州长江六桥是主桥全长1723米的大跨度三塔斜拉桥;承建的福建永定高速公路龙湖特大桥水下基础施工部位最深处达到68米,国内罕见;承建的贵州夹岩水利枢纽及黔西北供水工程北干渠3标为跨度180米的钢筋混凝土拱桥,目前在同类型桥梁中是国内第二大跨度,水利行业也是第一大跨度的输水桥梁。
尽管已经有了一定规模的技术积累,但对于一个志在成长为特大桥行业一流的企业来说,技术与创新永无止境。为形成技术和科研优势,葛洲坝五公司总工程师吕芝林强调:“作为国家级高新技术企业,五公司的桥梁施工要自成技术体系,打造出专业技术优势,技术中心在桥梁施工过程中和完工后要收集整合桥梁施工技术,编纂成册,形成技术成果,为今后的桥梁施工提供丰富且实际的技术指导,逐步在大跨度、高难度桥梁市场上占据行业制高点。”为此,葛洲坝五公司以在建的泸州长江六桥、福建永定公路龙湖大桥等大跨度桥梁项目为依托,成立了跨江、跨海大桥技术研究小组,研究小组成员以五公司技术中心、路桥研究所、桥梁所在项目技术人员为主,专业开展大跨度桥梁深水位基础施工、上部结构施工、浇筑工艺等研究。
如今,为进一步拓展特大桥市场业绩,葛洲坝五公司也正着手进入大跨度悬索桥、节段预制拼装等领域的探索与研究,为承建新的桥梁结构类型奠定技术基础。