文:劉元鳳丨重慶市軌道交通(集團)有限公司
有“萬橋之都”美稱的重慶逢山開路,遇水架橋,目前共有各種橋梁1.4萬多座,其中,軌道橋?qū)χ貞c交通的貢獻不容忽視。重慶軌道交通與山水文化融合的魔幻與奇特讓人觸動贊嘆。
重慶,逢山開路,遇水架橋,擁有各種橋梁1.4萬多座,被稱為“萬橋之都”。對于喜歡重慶軌道交通的百姓而言,軌道橋是絕對不能忽視的。軌道橋按照行車類別的不同,可分為專供軌道交通列車通行的軌道專用橋,汽車與軌道交通列車共同行駛的公軌兩用橋,以及緩和城市交通而架空鋪設(shè)在橋形建筑物上的高架橋。不管是什么橋,每一座軌道橋都“出生不凡”“璀璨奪目”“備受呵護”。
近年來,重慶軌道橋與山水融合的魔幻與奇特,造就了一處又一處爆紅出圈的景致,從環(huán)線海棠溪站化身日漫二次元,2號線單軌列車駛上魚洞長江大橋橫渡長江,再到6號線地鐵列車在蔡家嘉陵江軌道專用橋上橫貫云?!恳惶幘爸露甲屓烁袊@軌道橋與城市恰到好處的相融,美得讓人心動!
截至2022年7月,重慶已經(jīng)開通了1、2、3、4、5、6、9、10號線及環(huán)線、國博線共10條軌道交通線路,運營里程達435公里。10條軌道交通線路中就有10座跨江大橋。幾乎每一座軌道橋都堪稱國家級或世界級的工程,例如:3號線菜園壩長江大橋是我國首座公軌兩用鋼箱提籃拱特大橋;3號線渝澳嘉陵江大橋是世界上第一座單軌交通專用跨江大橋;6號線東水門長江大橋是世界首次采用索錨梁固結(jié)構(gòu)的大橋;6號線蔡家嘉陵江軌道專用橋建成時為世界第二、亞洲第一大跨徑軌道專用混凝土梁斜拉橋;環(huán)線鵝公巖軌道大橋建成時為世界上主跨跨度最大的自錨式懸索橋;環(huán)線高家花園軌道大橋建成時為國內(nèi)軌道專用橋中跨度最大的斜拉橋。
蔡家嘉陵江軌道專用橋?qū)τ?號線而言,是其北段三大重點控制工程之一,是連接北碚區(qū)和渝北區(qū)的重要節(jié)點工程。其跨江主橋為雙塔雙索面混凝土斜拉橋,全長1250米,主跨250米,建設(shè)尤為不易。
因為跨江,建設(shè)者需熟悉汛情。常規(guī)來說,每年10月至次年3月的枯水期,即是橋梁建設(shè)的黃金期,橋梁工作者俗稱為“搶水作業(yè)時間”,如棧橋、圍堰、水下樁基礎(chǔ)以及承臺結(jié)構(gòu)等重要工序都需在此期間完成,而能否滿足橋梁建設(shè)工期的成敗關(guān)鍵也取決于此期間的完成功效,可謂時間短且任務(wù)重。
受三峽蓄水影響,蔡家嘉陵江軌道專用橋施工期間橋址處水位變化大,嘉陵江汛期來臨早(經(jīng)歷了嘉陵江30年一遇特大洪水),水中基礎(chǔ)有效施工時間短。蔡家嘉陵江大橋地處U型河谷段,兩岸地形陡峭,加之大橋主塔為菱形結(jié)構(gòu),截面漸變,北引橋墩高近百米,梁寬漸變等復(fù)雜工況,使得大橋的建設(shè)難度在國內(nèi)外都屬罕見。欣喜的是,大橋建成后成為了嘉陵江沿岸一道靚麗的風景,也因其建設(shè)技術(shù)難度與工程質(zhì)量獲得中國建設(shè)工程魯班獎。
每年的4月至9月,是重慶的汛期,建設(shè)者又需要與洪水“賽跑”。以10號線二期工程南紀門長江軌道專用橋為例,2020年重慶迎來40年來最大洪水過境,洪水沖過大橋施工棧橋橋面,淹沒鋼筋車間以及工人駐地,對現(xiàn)場作業(yè)造成巨大影響。但作為在建大橋,與特大洪水正面交鋒后,專用橋主橋結(jié)構(gòu)和棧橋等臨時結(jié)構(gòu)無異常,在業(yè)內(nèi)來講也是屈指可數(shù)。
圖 蔡家嘉陵江軌道專用橋(作者:鐘可臻)
除了汛情,南紀門長江軌道專用橋還面臨著五大難點:一是高,該橋P3主塔高229米,屬重慶市內(nèi)在建軌道專用斜拉橋中最高;二是難,大橋面臨鋼梁運輸?shù)跹b難、主橋邊跨鋼梁架設(shè)難、鋼梁架設(shè)時90°旋轉(zhuǎn)技術(shù)難;三是大,大橋主跨480米,在目前世界軌道專用斜拉橋中跨度最大;四是多,南跨南濱公路,中跨長江主航道,北跨6條公路;五是小,需設(shè)置專門鋼平臺、租用船舶解決場地問題。
2022年3月,該橋主體結(jié)構(gòu)施工、橋面附屬設(shè)施施工、全橋線型及限界測量已全部完成。大橋預(yù)計2022年底竣工通車。
相比于公路橋,軌道橋梁作為系統(tǒng)性工程更加復(fù)雜,各項精度要求更高。為此,軌道交通建設(shè)者除了克服重慶地形高低落差大、汛期防洪、城市界面復(fù)雜等客觀困難外,還不斷探索先進的施工工藝和方法,以提高軌道橋梁的安全性、耐久性以及平穩(wěn)性。例如,鵝公巖軌道專用橋為五跨連續(xù)鋼箱梁雙塔雙索面自錨式懸索橋,建設(shè)時采用“先斜拉、后懸索”的柔性體系轉(zhuǎn)換工藝在當時為世界首例。在施工過程中,還采取了筑島圍堰帷幕止水施工技術(shù)、鋼-混圍堰施工技術(shù)、帷幕速凝水泥膏漿專利技術(shù)等新工藝、新工法。
根據(jù)重慶軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃,未來,重慶市將形成29線1環(huán)的軌道線網(wǎng),線網(wǎng)規(guī)模1473公里(不含璧山、江津地區(qū)的57公里),跨江線路將達到24條,形成“31橋7隧”的軌道跨江通道系統(tǒng)。
軌道橋一旦通車,就開啟了全年無休的工作狀態(tài)。軌道橋在運營過程中,會受外部環(huán)境侵蝕、材料老化、列車及車輛荷載長期作用等影響,產(chǎn)生各種病害問題。因此,工作人員須經(jīng)常性對橋梁結(jié)構(gòu)進行檢查并進行維護,從而保障橋梁結(jié)構(gòu)安全。
目前,重慶軌道集團擁有近百名橋梁維修工。各橋梁維修工班作業(yè)三班兩倒,一年到頭從不間斷。望遠鏡、激光測距儀、裂紋測寬儀、卷尺等工具是工作人員巡檢的標配。工作人員一次巡線里程將近3公里,小到屏蔽設(shè)施的一顆螺帽,大到橋梁混凝土主體結(jié)構(gòu),都要逐一檢查。夜晚,當列車停運后,就是隊員們作業(yè)的黃金時間,一刻都不能耽擱。尤其是檢查蔡家軌道專用橋這樣的大項目時,工作人員不得不在凌晨兩三點爬上距離江面180米橋塔。橋塔逼仄,江風凜冽,作業(yè)緊張!
近年來,重慶軌道集團不斷總結(jié)橋梁維護經(jīng)驗,遵循“共性關(guān)鍵技術(shù)研究—重點裝備研發(fā)—創(chuàng)新模式構(gòu)建—平臺建設(shè)”的思路,構(gòu)建集檢測、監(jiān)測、管養(yǎng)于一體的城市橋梁智能運維綜合管理平臺,通過開展軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施安全預(yù)警評估方法、智能巡檢裝備開發(fā)和線路周邊環(huán)境影響一體化管理等專項研究,深度融合監(jiān)測、管養(yǎng)、巡檢的數(shù)據(jù),充分共享關(guān)聯(lián)信息,實現(xiàn)橋梁的全過程智能化管理與可視化監(jiān)控,實現(xiàn)全運營公司內(nèi)部的資源整合和共享,提升橋梁運維智能化水平。
以重慶軌道集團運用的橋梁安全監(jiān)測系統(tǒng)為例,它通過自動化、智能化傳感器及監(jiān)測設(shè)備進行現(xiàn)場、無損、實時地采集設(shè)施荷載、環(huán)境與結(jié)構(gòu)響應(yīng)信息,如應(yīng)力、撓度、振動、索力、伸縮縫位移、橋梁豎向橫向位移等數(shù)據(jù),分析橋梁結(jié)構(gòu)響應(yīng)的各種特征,獲取橋梁因環(huán)境因素、損傷或退化而造成的改變,掌握橋梁結(jié)構(gòu)實時安全健康狀況。
橋梁安全監(jiān)測系統(tǒng)終端發(fā)生預(yù)(報)警后,工作人員通過對報警信息的識別和分析,及時判斷橋梁結(jié)構(gòu)狀況輔助運營決策,并為后續(xù)橋梁養(yǎng)護維修和定期檢測以及橋梁大修工作提供依據(jù),指導(dǎo)后續(xù)相關(guān)工作的開展。
重慶軌道集團先后建立了3號線嘉陵江軌道專用橋、6號線蔡家嘉陵江軌道專用橋、環(huán)線高家花園軌道專用橋和鵝公巖軌道專用橋等橋梁安全監(jiān)測系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)全天24小時技術(shù)監(jiān)測要求。
基于豐富的橋梁維護經(jīng)驗,重慶軌道集團參與主編的國家標準《城市軌道交通設(shè)施運營監(jiān)測技術(shù)規(guī)范——第2部分:橋梁》已于2020年12月發(fā)布,并于2021年7月1日起正式實施。重慶軌道集團還承擔了智慧城軌建設(shè)重點體系深化研究項目之《城市軌道交通智能基礎(chǔ)設(shè)施工務(wù)運維平臺研究》的開展,以期不斷推進中國城市軌道交通的發(fā)展。
進入5月,重慶的云霧天氣日趨減少。黎明和黃昏時分,3號線唐家院子高架橋,從樓宇間穿透而來的金色陽光與單軌列車在轉(zhuǎn)彎時形成的迷人曲線會構(gòu)筑成別樣的美感。這座高架橋也許會成為重慶眾多軌道交通攝影發(fā)燒友的下一個拍攝目的地,又一處軌道美景等待被發(fā)現(xiàn)。
當然,重慶軌道交通的美離不開軌道橋在山水之城中構(gòu)建起來的立體感,離不開軌道列車飛馳帶來的靈動感,也離不開重慶都市生活的節(jié)奏感。說起來,重慶軌道交通的美也有許多共同點,就是讓人第一眼看到就驚呼“這就是重慶軌道交通”!