■ 文|寧夏公路管理中心 毛永智 張利維 供圖|寧夏公路管理中心
中衛(wèi)下河沿黃河公路大橋成為“塞上江南”寧夏的新地標(biāo)
2022年12月12日,隨著最后一塊橋梁面板安裝成功,寧夏回族自治區(qū)“十四五”交通重點工程——中衛(wèi)下河沿黃河公路大橋順利合龍,標(biāo)志著該橋?qū)⑷孢M(jìn)入橋面系施工階段,為2023年如期通車奠定了堅實的基礎(chǔ)。這也將成為“塞上江南”寧夏的新地標(biāo)。
作為寧夏的重點工程,中衛(wèi)下河沿黃河公路大橋是寧夏規(guī)劃建設(shè)的第20座黃河公路大橋,也是目前寧夏單跨跨徑最長、樁基最深、樁徑最粗、承臺混凝土量最大、主塔最高的斜拉橋。
據(jù)介紹,大橋為雙塔雙索面斜拉橋,塔高113米,相當(dāng)于40層樓房的高度,全長1228米,橋面寬33米,雙向6車道,設(shè)計行車時速80公里。主橋由主塔、工字鋼主梁、橋面板、斜拉索等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)組成。大橋主跨長296米,設(shè)南、北兩座主塔,全橋斜拉索共88根,總重量約700噸,采用1770兆帕的高強鍍鋅平行鋼絲。
面對大橋主塔高度高、混凝土體量大、施工地質(zhì)條件差、區(qū)域環(huán)境多變、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工體量龐大等不利因素,寧夏公路管理中心攜手參建方組織開展專家問診把脈、技術(shù)培訓(xùn)活動,通過邀請中國工程院院士、前鐵道部部長傅志寰、清華大學(xué)教授陸化普現(xiàn)場為大橋問診把脈,邀請中國工程設(shè)計大師王用中線上對技術(shù)方案評審,持續(xù)優(yōu)化施工方案,聚焦難點卡點,統(tǒng)籌謀劃、精細(xì)管理,相繼克服了大流速、強沖刷、卵石地質(zhì)棧橋施工,復(fù)雜地質(zhì)條件下鋼板樁圍堰施工,超大體積混凝土施工及大溫差條件下索塔高性能混凝土抗裂和線型控制施工等技術(shù)難題。
中衛(wèi)下河沿黃河大橋是加快建設(shè)交通強國寧夏重要試點項目。“通過科技賦能,我們實現(xiàn)對項目建設(shè)管理全過程的可知、可測、可控,提升了項目數(shù)字化、智慧化管理水平,加強了交通基礎(chǔ)設(shè)施健康監(jiān)測,同時有效提升了預(yù)警和應(yīng)急保障智能化水平?!睂幭墓饭芾碇行呢?fù)責(zé)人表示。在項目建設(shè)中,項目技術(shù)團隊研發(fā)了大體積混凝土智能溫控系統(tǒng),有效解決了大體積承臺混凝土因溫度應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫的技術(shù)難題;通過采用液壓爬模體系及全自動噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng),有效控制了主塔施工質(zhì)量和線型。同時,第一次運用BIM技術(shù)優(yōu)化索導(dǎo)管、鋼錨梁等部位與鋼筋之間的結(jié)構(gòu)位置,并制作可視化模型進(jìn)行交底,保障各工序有效銜接。項目合理優(yōu)化資源配置,大大縮短了施工所用時間,創(chuàng)造了黃河上建橋快速施工新紀(jì)錄。
除此之外,寧夏公路管理中心還選取了符合項目建設(shè)需求的先進(jìn)科技成果進(jìn)行引進(jìn)、消化、吸收、推廣示范及二次創(chuàng)新,針對工程技術(shù)難點,開展科技攻關(guān)。
其中,針對大流速強沖刷地質(zhì)條件,棧橋施工運用大功率震動錘插打鋼管樁,旋挖樁引孔加固棧橋鋼管樁基礎(chǔ);使用四夾具液壓震動錘插打大直徑鋼護(hù)筒,研發(fā)旋挖機大小鉆頭套打工法提升鉆孔工效;采用深水圍堰施工工法,利用高壓旋噴樁技術(shù)加固鋼板樁,解決汛期水位變化大,安全風(fēng)險高;塔柱與橫梁采用異步施工工法,大大縮短工期,同時建立監(jiān)控測量系統(tǒng),準(zhǔn)確控制索塔線型;采用懸拼加支架法非對稱施工加快施工效率,解決因征地拆遷影響鋼梁運輸和施工的問題;創(chuàng)新使用連續(xù)千斤頂解決主塔上橫梁150噸施工托架的安拆重大安全風(fēng)險,將50米高空作業(yè)降低到橋面,將重大風(fēng)險降為一般風(fēng)險;運用BIM技術(shù)精準(zhǔn)模擬索導(dǎo)管與鋼錨梁空間位置,并研發(fā)其精確調(diào)整裝置,確保安裝過程的精準(zhǔn)高效;斜拉索安裝過程采取智能張拉設(shè)備,精確控制張拉力,并結(jié)合智能索力監(jiān)控,將索力和伸長量控制在1%范圍內(nèi)。
正在施工的中衛(wèi)下河沿黃河公路大橋
為保護(hù)環(huán)境,實現(xiàn)綠色施工,寧夏公路管理中心將中衛(wèi)下河沿黃河公路大橋的鋼構(gòu)件、混凝土預(yù)制構(gòu)件100%實現(xiàn)工廠化生產(chǎn),泥漿100%實現(xiàn)集中貯存,并按規(guī)定運送至固定泥漿處理點,所有施工用水均采取循環(huán)利用(30mT梁321片,每天節(jié)約用水8噸,共施工243天,節(jié)約用水1944噸;橋面板共520片,每天節(jié)約用水12噸,共施工150天,節(jié)約用水1800噸,共計節(jié)約用水3744噸),施工現(xiàn)場安裝環(huán)境監(jiān)測設(shè)備24小時監(jiān)測PM2.5等關(guān)鍵環(huán)境影響因素,已施工完成路基橋涵部分,采取復(fù)耕土同步覆蓋措施。
值得關(guān)注的是,中衛(wèi)下河沿黃河公路大橋跨越黃河衛(wèi)寧段蘭州鯰國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū),該保護(hù)區(qū)主要保護(hù)對象為蘭州鯰,棲息的其他物種還有黃河鯉、雅羅魚、黃河鯉、赤眼鱗、達(dá)里湖高原鰍、似鯰條鰍、中華鱉等。區(qū)域內(nèi)物種多樣、環(huán)境敏感。施工過程中,大橋項目部針對蘭州鯰國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)實行專題論證,拿出專項資金、專項措施進(jìn)行保護(hù),避開蘭州鯰產(chǎn)卵期施工,并制定專項水質(zhì)保護(hù)方案,同時采取了鋼板樁基坑圍堰,不侵占河道,設(shè)置施工廢水回收凈化裝置等,避免了保護(hù)區(qū)內(nèi)蘭州鯰等水生生物的生活受到影響。
隨著中衛(wèi)下河沿黃河公路大橋的順利合龍,依托該項目建設(shè)打造的跨黃河智慧生態(tài)公路橋梁示范工程已取得階段性成效。
其中,黃河上游大跨徑斜拉橋建設(shè)生態(tài)影響評價及保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用,踐行了黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展理念,嚴(yán)格控制了橋梁建設(shè)項目對黃河生態(tài)環(huán)境的擾動;斜拉橋全壽命建管養(yǎng)一體化平臺的建設(shè),積累了建筑信息模型(BIM)技術(shù)在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用經(jīng)驗,各類系統(tǒng)的應(yīng)用提高了工地智慧化程度,提升了工程品質(zhì);針對中衛(wèi)下河沿黃河公路大橋工程建設(shè)特點及難點開展的科技攻關(guān)和科技推廣成果顯著,各項工法、專利的研究應(yīng)用,為寧夏跨黃河橋梁建設(shè)提供了技術(shù)支撐;項目施工指南的編制為寧夏普通國省干線標(biāo)準(zhǔn)化施工指南提供大量的參考資料;培養(yǎng)了一批公路橋梁建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理的技術(shù)人員。
下一步,寧夏公路管理中心將進(jìn)一步加快建設(shè)交通強國寧夏試點任務(wù)在中心項目落實落深,立足實地、開拓創(chuàng)新,通過試點先行、以點帶面,力爭公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)綠色發(fā)展能力得到顯著提升;著力推進(jìn)公路建設(shè)質(zhì)量變革、效率變革、動力變革。當(dāng)好黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的“先行官”。