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“桥”见新跨越③悬索飞渡,创下六个“广西首次”

2024-12-16 09:00     来源:广西日报
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航拍横州大桥。黄汝德 摄

从南宁驱车,经南横高速公路,出横州南互通。很快,一座80米高的巍巍主塔映入眼帘,塔上“横州大桥”四个字,字体遒劲有力,在阳光下熠熠生辉;两根红色的主缆在空中划出优美的弧线,在波光粼粼的郁江上,优雅地吊住笔直的桥梁。

一桥跨南北,结束了横州城区没有大桥的历史,从此,横州市江南村到城区的陆上交通距离,由20公里缩短至4公里。

从无到有,历经4年建成的横州大桥一举创下“321”,即广西“3个第一”:第一座市政公路两用钢箱梁悬索桥、钢箱梁悬索桥锚碇深基坑规模第一、钢箱梁悬索桥桥面宽度第一;实现广西“2个首次”:首次采用OTC(氧化聚合型包裹防腐技术)索股和钢拉杆防腐,首次采用STC(超高韧性混凝土)桥面;还开创了广西县级市财政出资修建具有公路市政功能桥梁的先例。

创新应用BIM实体化技术——

成就广西首座市政公路两用钢箱梁悬索桥

云山苍苍,江水泱泱。

横州大桥位于横州市江南村与蒙垌村之间,主线全长2.1公里,桥长888米,主桥主跨400米,桥面标准宽度41米。它是国家“十四五”规划G324横州南绕城线的关键组成部分,也是自治区统筹推进的重大项目、民生工程。

“建悬索桥本身是一项结构复杂、质量要求高、施工难度大的综合性桥梁工程。”谈起横州大桥的建设过程,中建路桥集团广西区域指挥部指挥长陈力感慨良多。

作为广西第一座市政公路两用钢箱梁悬索桥,横州大桥在建设过程中需要全方位、多维度的施工攻关。首节钢箱梁吊装作业就是其中一个关键节点。

首节钢箱梁长8.8米、宽41米,重约170吨,相当于约113辆小汽车的总重量。要吊起这样的大家伙,钢丝绳索具的质量至关重要。

“在现场,我们对钢丝绳反复检测之后才投入使用。每个环节都不能马虎。”为了确保吊装工程的安全顺利开展,项目部安全总监吴冠晨和施工团队多次探讨技术方案,一次又一次地推演吊装过程。

2022年10月18日清晨,首节钢箱梁正式吊装。

现场,技术人员目不转睛地盯着箱梁的运输和架设,只见在数条高强度钢丝绳的牵引下,高大的缆载吊机末端分别连接两台吊梁,吊梁则固定住钢箱梁。

慢慢地,在钢丝绳的帮助下,首节钢箱梁被平稳提升,顺利落位。

这,只是41节钢箱梁吊装的第一步。

要拼接完横州大桥,把这些重约170—272吨的钢箱梁一一吊装至离水面近20米的高空,并控制对接精度在30毫米以内,并非易事。

“我们创新应用了BIM实体化技术,让41节钢箱梁拼接作业变得高效、精准、更为有序。”中建路桥集团横州大桥项目部负责人周玉亮胸有成竹。

BIM技术是一种将建筑数据化、信息化的模型整合,具有可视、可协调、可模拟等多项优点。横州大桥建设团队利用该技术,建立了等比例大桥模型来确保数据展示的立体性;并进行上百次数据演算、数十次技术方案研讨,让传输的数据展示得更加生动形象,以用于现实施工。

“这一技术的应用,大大提高了我们的效率、质量和生产力。”周玉亮总结道。

航道水位多变、锚碇吨数较大、猫道架设、猫道与T梁碰撞……凭借科技的力量,建设者们克服了诸多困难,解决了猫道侵入引桥墩盖梁等多项施工难题……

披星戴月,风雨兼程。2023年1月14日,横州大桥顺利合龙。

垂直开挖深度达19米——

基坑的“安全眼”让隐患无处藏身

拉起跨江近千米的悬索桥需要多大力量?

众所周知,悬索桥的桥面主要靠缆索“吊”起来。强有力的主缆通过主塔,两头固定在两侧的锚碇上。作为悬索桥的关键性受力构件,锚碇的作用就像巨大的秤砣,用来锚固主缆,保证大桥扎稳马步,屹立不倒。

锚碇稳,则桥面稳。

因此,锚碇的施工属于横州大桥的关键性节点工程,成为大桥的“定海神针”工序。

横州大桥主桥在蒙垌、江南两岸各有锚碇1个,2个锚碇重量达到25.6万吨。其中,江南岸锚碇长53米、宽53米,基坑光垂直开挖深度就达19米,相当于6层楼的高度,锚碇深基坑规模属广西第一。

“江南岸的锚碇基坑为超大型深基坑,其区域的溶洞地质结构,给我们桩基施工带来了极大困难。”回忆施工的点滴,横州大桥项目部总工程师尹平印象深刻。

大面积的溶洞,导致桩基钻孔施工经常出现漏浆现象,正常2天能成孔的桩基,遇到溶洞后要花一周甚至更长的时间。同时,在灌注施工过程中,溶洞的不确定性又让超灌注的现象频频出现。

复杂的地质条件,成了锚碇浇筑最大的“拦路虎”。怎么办?

办法总比困难多。

建设团队的工程师们集思广益,反复斟酌,将安全性测量观测系统、深基坑观测系统等各种新的技术手段迅速投入到项目中。

从开挖到地下工程施工,针对基坑岩土性状、支护结构变位、周围环境条件的变化,这些新设备不断进行监测,并生成监测数据。

依靠反馈的监测数据,建设团队可预测下一步施工对周围环境影响的程度,继而调整施工措施,实现信息化施工。

“就像在基坑里安装了安全眼,让各种隐患无处藏身。”横州大桥项目部工程部经理胡金滔打趣道。

在这些“安全眼”的帮助下,建设团队顺利在蒙垌、江南两岸分别打下148根28米和144根30米深的桩基。据统计,两岸锚碇共使用3630多吨的钢筋以及10.5万立方米混凝土。

南北两个“大秤砣”,为稳稳拉起整座横州大桥打下了坚实的基础。

全区首用新材料新工艺——

大桥抗压和防腐能力提升到新高度

天泵、STC智能布料系统及智能高频振捣整平系统在摊铺、整平,STC覆膜覆土工布一体机紧随其后,覆膜养护桥面……2023年7月底,烈日当空,横州大桥正在紧张地实施浇筑作业,STC高速智能搅拌机不停地生产混合料,意味着这种施工不一般。

不过,若不是工程师们的介绍,也许很多人不会关注到横州大桥使用了新材料、新工艺,即首次采用STC(超高韧性混凝土)桥面,首次采用OTC(氧化聚合型包裹防腐技术)索股和钢拉杆防腐。

为什么要使用这些新材料、新工艺?

传统的钢桥面铺装,主要应用到双层SMA、双层环氧沥青混凝土及单层浇筑式沥青混凝土等材料。但实际上,桥面使用后的状况并不乐观,许多钢桥桥面在投入使用初期就遭受严重破坏。

“南方夏季炎热多雨,当钢桥面板温度高达70℃以上时,铺装层与钢板之间的粘结剂容易变软脱粘,导致桥面极易产生滑移并开裂,缩短桥梁的使用寿命。”项目总监理工程师张天夫说。

在张天夫看来,STC材料作为新型建筑材料,内部缺陷较小,具有高抗弯强度、优异的耐久性且自身轻型的优点,不仅可有效提高桥面抗裂性能,又能大大降低桥梁自重带来的质量安全风险。

“桥面STC铺装层层厚仅为4.5厘米,混凝土抗压强度却能达到140兆帕、抗折达到50兆帕。”张天夫对横州大桥的荷载自信满满。

今年1月13日凌晨,横州大桥顺利静载27台34吨重的试验加载车,完成了全桥静动荷载试验,圆满通过“岗前体检”。

除了首次采用STC技术施工,横州大桥还首次采用OTC(氧化聚合型包裹防腐技术)索股和钢拉杆防腐,增强桥梁拉索的防腐蚀性能,让桥梁的可靠性、安全性、经济性和耐久性全面得到提升。

陈力表示,横州大桥在新技术应用上解决了诸多难题,“在技术领域共获得荣誉17项,其中国家级荣誉2项、省部级荣誉15项,开展课题研究6项并发表相关论文7篇,获得11项专利。”其桥面所采用的超高韧性混凝土(STC)铺装层施工工艺,成为全国桥梁建设行业施工四新(新技术、新材料、新设备、新工艺)科技创新施工工艺的成功案例。

“岗前体检”20天后,横州大桥建成通车,郁江两岸群众欢呼雀跃。

“横州大桥圆了我的梦,它是那么美丽、那么壮观、那么宏伟!”通车之际,家住横州镇蒙垌村的村民黄国庆满心欢喜,从小到大出门靠船渡的日子,一去不复返。

尤为值得一提的是,总投资约7.27亿元的横州大桥,其中上级补助1.44亿元,地方自筹5.83亿元,“这开创了广西县级市财政出资修建的具有公路市政功能桥梁的先例。”横州市交通运输局相关负责人介绍,不久前,当地再次出资对横州大桥进行亮化,为夜色中的郁江增添一道亮丽风景线。

从空中俯瞰,横州大桥如长虹卧波,双向六车道的桥面宽阔又平整,飞驰而过的车手尽情享受驾驶的乐趣。

从江面远眺,雄伟的横州大桥又像一扇幸福门,通往横州人民的内心深处,让“南通北畅”的梦想照进现实。

如今,横州大桥拉近的,不只是郁江两岸居民的往来,还促进与平陆运河对外通道的衔接,加快与南宁市其他县区及周边城市密切联系、协同发展,有利于承接产业梯度转移、增强经济发展动力。

大桥圆梦,也是追梦的开始……(乔晓莹)

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