郁江之上起飞龙——中国能建葛洲坝集团首次独家承建自锚式悬索桥广西贵港同济大桥纪实
图为广西贵港同济大桥航拍
作为广西贵港唯一一座连接南北岸的桥梁,已有35年历史的西江大桥由于年久失修,不仅限高限重,狭窄的桥面还经常会堵车。贵港市民韦少凤每次开车回家都必须绕道经过它,不仅增加了路程,心里也有一种说不出的滋味,她与贵港市很多居民一样,盼望着有一天能新建一座大桥,如今他们的愿望随着9月29日贵港同济大桥的通车而变成了现实。
贵港同济大桥,作为贵港的地标性建筑,不仅能缓解港南港北交通压力,方便南北交通,而且优化了城市道路交通网络,是贵港向对外快速交通的重要联络线。对于贵港市民来说,是一座期盼已久的新桥;对于首次独家承建自锚式悬索桥的中国能建葛洲坝集团来说,则是开创了一个全新的技术领域。
填补空白 金秋登虹驰南北
同济大桥作为贵港同济大道的组成部分,横跨郁江,贯通港南与港北区,全长1807.5米,近期按六车道设计,两侧设非机动车道、主桥设人行道,远期非机动车道改造为机动车道成为八车道。大桥由主桥、南引桥和北引桥组成。其中主桥660米,为五跨连续混合梁自锚式悬索桥,主跨为双塔双索面自锚式悬索结构,结构复杂、新颖,施工难度大。
自锚式悬索桥与常规的地锚式悬索桥最显著的区别在于不设地锚,而是以桥梁自身加劲梁梁端锚固主缆、承受主缆端部的水平与竖向分力的悬索桥体系;其施工必须采取“先梁后缆”的施工工艺,与常规悬索桥截然相反,不仅极大地增加了施工难度,而且施工安全和质量风险也大大的增加。
这是中国能建葛洲坝集团首次独立承建自锚式悬索桥,开工时很多技术和施工工艺基本处于空白状态,加上当地喀斯特地貌复杂恶劣的地质条件和桥梁本身的技术难度,挑战不言而喻。当时就有施工单位曾扬言葛洲坝干不了三个月就要撤场走人。而如今,三年过去了,葛洲坝人不但用事实证明了作为央企的强大实力,而且其良好的履约能力也深受业主和当地政府称赞,半年内向葛洲坝连发了三次贺信。
同济大桥施工的最大难点在于保证郁江通航条件下进行的大吨位、大跨度水上钢箱梁顶推施工。郁江是珠江流域西江水系最大支流,沿线有丰富的矿产及蔗糖等农副产品,是西江水系中最繁忙的航运干线,属Ⅱ级航道,往返的船只络绎不绝。
在同济大桥施工过程中,为满足船只通航特别是3000吨级大船的通航要求,顶推时的水中临时墩间距不得小于85米,也就是说,钢箱梁顶推时必须连续跨越两个85米的顶推跨度,这在全国范围内属第一大顶推跨度;再加上钢箱梁总重达11000吨,顶推的施工难度和安全风险可想而知。
葛洲坝二公司贵港同济大桥项目经理肖美海在谈及如何解决上述技术难题时说:“为保证钢箱梁顶推能顺利跨越85米跨度,项目部一方面在现场积极探索、研究,另一方面聘请来自国内的知名专家经过多次论证,最终确定采取步履式多点同步顶推的施工方案;同时,在解决顶推同步性、各支点受力控制和横向偏差控制做了较为深入的研究,采用了先进的电子控制系统、支反力检测系统进行全程监控,确保施工过程中钢箱梁分毫不差、精确到位。”
自锚跨连续梁是自锚式悬索桥负责锚固缆索、提供主要受力的关键受力结构,其混凝土体量巨大,单个锚跨混凝土量达到4623立方米,支架预压总加载量需达到13500吨,且主缆锚固的索导管、散索套等预埋件的安装定位要求精度高,锚区梁体钢筋、管道密集,这给施工带来不少挑战。
葛洲坝二公司同济大桥项目部负责人亲自在现场组织项目部技术人员展开多次的讨论和协商,最终确定并采用了“分单元预压法”、“大型型钢支架法”、“预留振捣钢管法”等多种切合实际的创新型施工工艺,不但保证了主体工程的施工质量和安全,也确保了后续施工正常跟进,节约了施工成本,获得了监理和业主的一致好评。
钢桥面铺装是一项世界性技术难题,由于钢桥面板柔度大,在重型车辆荷载作用下产生较大的局部变形,所以钢桥面铺装的防水层、上下面层混合料的强度、变形稳定性、抗疲劳性能均有较高要求。同济大桥采用浇筑式沥青混凝土(GA10)+高弹SMA铺装方案。但GA具有矿粉含量高、沥青含量高、拌和温度高三大特点,对施工工艺和施工设备要求极高。加上浇筑式沥青混凝土国家没有现行规范,在同济大桥钢桥面铺装过程中,项目部不断摸索,通过对目标配合比反复试验,最终确定了符合要求的配合比。经过改造后的沥青拌和设备混合料出口温度和混合料拌和质量均达到要求,沥青混凝土的铺装效果良好。
苍龙问世 助力地方经济发展
贵港旅游资源丰富独特,拥有多家5A级景区,还是广西重要的商品粮、蔗糖生产基地,且矿产资源品种多、储量大;同济大桥的建成,受惠的不仅是像韦少凤这样的市民,还有经常往返贵港及南宁的货车司机及当地旅游部门。
贵港是大西南出海通道的重要门户,中缅油气管道天然气管道终点,也为中国西部地区内河第一大港,西江黄金水道流经市境。贵港市以同济大道为界,分片发展,形成“两片、三轴”的空间结构,以南北向拓展,拉开城市框架。目前,贵港市仅一座郁江大桥作为城区南北两岸交通的主要通道,有着35年的历史,因承载着主要的交通压力,早已不堪重负。
葛洲坝集团承建的同济大桥在港南和港北区之间形成便捷的交通网络,不仅缓解郁江大桥的交通压力,而且能促进南北两岸经济的交流与发展,以工促港、以港兴市,为加快贵港市发展临港产业,带动临港物流、临港农业、滨江旅游和现代服务业发展奠定基础。
同时,同济大桥工程优化了城市道路交通网络,弥补了郁江两岸连接道路的缺乏,成为贵港南北向对外快速交通的联络线,对促进项目沿线地区土地开发利用和经济建设、提高沿线道路的使用效率、改善该地区交通状况,提升地区环境起到重要作用。
贵港市因城里多种植荷花而有一个优美的别称荷城,同济大桥的建成也使这个具有两千多年历史的古郡新城更添生机。
作为同济大桥的独家承建单位,葛洲坝集团的施工实力得到了当地政府的肯定。贵港市市长农融在国庆期间调研同济大桥建设现场时对葛洲坝的施工技术表示了肯定,同时欢迎葛洲坝积极参与贵港市的PPP项目建设。随后,作为葛洲坝在贵港的代表,肖美海应邀出席了贵港市2016年PPP发布会,该市第一批PPP项目就达30个,金额150多亿元,项目涉及桥梁、高速、水库及部分公益设施。
广西,作为葛洲坝集团市场化走出去的一个战场,一直是葛洲坝的传统市场领域, 而如今随着PPP时代的来临和国家东盟战略、海上丝绸之路的不断推进,双方在合作方式和合作领域上正在寻求新的突破。
苍龙问世,气势恢宏!同济大桥像一条飞腾的苍龙,穿越郁江,助力贵港市经济更上一层楼。葛洲坝集团将着眼于西部地区发展的大局,立足发展战略调整的高度,以建好同济大桥工程为开端,不断拓宽在广西地区的合作领域,为广西的繁荣发展做出更大的贡献。
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