川滇最高索塔斜拉桥——宜攀高速新市金沙江特大桥合龙
陡峭峡谷里完成空中毫米级拼接
陡峭峡谷里完成空中毫米级拼接
8月20日,航拍新市金沙江特大桥。张元戎 摄(C视觉)
新市金沙江特大桥合龙现场。宜宾观察 罗顺 摄
控制性工程
●新市金沙江特大桥连接四川屏山县新市镇与云南绥江县南岸镇,是宜攀高速重要控制性工程之一
●全长1867米,主跨680米,是川滇最高索塔斜拉桥,也是四川省内同类型在建最大规模的钢桁梁斜拉桥
●宜攀高速全线建成通车后,宜宾至攀枝花车程有望从10小时缩短至6小时左右
解决复合型难题
●在国内首创板桁结合主梁形式,将桥体设计为多层结构,解决桥面易“疲劳”开裂问题
●大桥上布设的200余个智能传感器,将实时数据反馈至智慧管控平台,确保桥梁线性控制精准
●在距离合龙点300余米处设置两台牵引装置,逐步拉出足以安装最后一段钢结构体的空间,这项无应力合龙技术处于国内领先水平
川滇交界处,宜宾市屏山县新市镇,金沙江在这里拐出一个几字弯,人们依水而居又因水分隔。如今,又一座跨越金沙江的大桥在这里连接川滇——
8月20日下午,随着钢梁上最后一根钢杆件吊装到位,宜宾至攀枝花高速公路(简称宜攀高速)新市金沙江特大桥顺利合龙,标志着这座川滇最高索塔斜拉桥、四川省内同类型在建最大规模的钢桁梁斜拉桥主体结构完工,为宜攀高速绥江支线年底建成通车奠定了基础。
施工场地狭窄、峡谷风力大,大桥使用的钢材重量达2.2万吨。大桥钢桁梁吊装拼接,需达到毫米级超高精度。摆在新市金沙江特大桥建设团队面前的,是一个集“高、大、险、精”于一体的复合型难题。
创新施工方法 桥体部件实现高空组装
新市金沙江特大桥连接四川屏山县新市镇与云南绥江县南岸镇,是宜攀高速重要控制性工程之一。大桥两座主塔高度超过290米,其中云南岸塔高297.51米,刷新了川滇两省索塔高度纪录。
远眺新市金沙江特大桥,桥体与两侧山谷几乎形成“H”形。在宜宾屏山新市镇一侧,山体陡峭,最大坡度达73度;自云南岸远望,翠绿色的山体宛如一道绿幕从天而降,压迫感扑面而来。
陡峭的山体临江而立,留给岸边的施工场地极为狭窄。这意味着,传统的现场拼接再吊装的施工方法,由于受到场地和重量限制,无法应用于新市金沙江特大桥建设之中。
“地上没有空间,就把场地搬到天上去。”蜀道集团川高沿江宜金公司副总经理全凯介绍,大桥建设过程中使用了“空中散拼三步法”,在高空将零散部件整合成整体,改变了传统的整体吊装模式。
施工人员利用宝瓶形状的索塔,从塔上向两端延伸作业平台。他们首先借助330米高的塔吊,分批将桥体所需的钢材吊升至120米高的空中平台,再在平台上将钢材焊接成三角形或矩形的桁片,共同组成桁架梁,如同搭积木一般逐步构建起桥体的结构。该工艺使单件吊装重量降低60%,巧妙化解了场地与吊装重量的制约。
传统钢桥的桥面容易出现“疲劳”开裂问题,为此,建设团队在国内首创板桁结合主梁形式,将桥体设计为多层结构。其中,最底部的钢桁架提供力量支撑,其上覆盖一层钢板,接着在桥面上现场浇筑钢筋混凝土面板,最后铺设沥青。这种复合型桥面极大增强了桥面耐久性。相较于传统钢筋混凝土制成的桥面,它的重量减少了一半。
巧用智慧工艺 智能传感器助力精准控制
新市金沙江特大桥全长1867米,主跨680米。建设中,施工团队分别从桥体两端施工,实际误差如何控制在毫厘之间?更具挑战性的是,由于夏季气温变化,桥体热胀冷缩,合龙前最后一段钢结构体的长度为8.8米,最终实际留出的缝隙只有8.6米。这种情况下大桥是如何实现精准合龙的?
答案就在施工现场。在即将合龙的桥面两端,分别安装有4组黑盒子。这些被称作毫米波雷达的设备,从桥面建设初期就开始运行,能够24小时监测两端作业面有没有对齐。此外,它们能清晰识别周边环境对大桥产生的影响。
“新市金沙江特大桥所在的峡谷,最大风力可以达到12级,且两条支流在此汇入金沙江,这些因素都持续对桥体产生不可忽视影响。”蜀道集团四川路桥交建公司宜攀高速新金段ZX1合同段项目总工夏明强介绍,为确保钢桁梁吊装拼接的超高精度,大桥上共布设200余个智能传感器。它们将实时数据反馈至智慧管控平台,形成“感知—分析—决策—执行”闭环,系统动态调整斜拉索张拉力及钢桁梁安装高程,确保桥梁线性控制精准,最终在百米高空实现难度极高的毫米级精度合龙。
为应对气温变化带来的热胀冷缩问题,施工团队在大桥两侧铺设了钢轨,并在距离合龙点300余米处设置了两台牵引装置——各自可产生300吨左右的拉力,通过利用桥体两侧的余量空间,逐步拉出足以安装最后一段钢结构体的空间。“这项无应力合龙技术是国内领先的施工技术,适合应对新市金沙江特大桥所处的温差较大的环境。”夏明强说。
宜攀高速串联宜宾、凉山、攀枝花三市(州),分新市至金阳段、金阳至宁南段、宁南至攀枝花段三段建设。全线建成通车后,成都至凉山州金阳县车程有望从8小时缩短至4小时左右,宜宾至攀枝花车程有望从10小时缩短至6小时左右。(四川日报全媒体记者 王培哲 寇敏芳 宜宾观察 罗顺)