走近大國工程丨“智造”大橋 飛虹越江
2025-07-14 10:20:11 來源:中央紀委國家監(jiān)委網(wǎng)站
廣西梧州藤縣,西江干流潯江段,飛虹凌空越碧波,橋上車輛往來如梭。
反腐資訊網(wǎng)訊:6月27日,位于藤縣境內(nèi)的藤州潯江大橋正式通車。作為平南岑溪高速公路(簡稱“平岑高速”)全線控制性工程之一,該橋通車后,潯江兩岸通行時間一下子從1小時縮短至5分鐘。 斜拉加懸索,獨特的“三角塔”造型……這是一座“創(chuàng)新”的大橋,項目團隊著力打造創(chuàng)新型示范項目和世界橋梁新名片,建設世界首座獨塔空間纜斜拉—懸索協(xié)作體系橋梁,實現(xiàn)多項重大技術(shù)突破。這也是一座“智造”的大橋,項目團隊廣泛應用智能化、自動化技術(shù),覆蓋該橋建設全周期,有效提升了建造質(zhì)效、提高了管理和養(yǎng)護水平。這還是一座“生態(tài)”的大橋,為守護一江碧水,項目團隊從設計到施工各環(huán)節(jié)都堅持生態(tài)環(huán)保理念,實現(xiàn)綠色施工……
“剛?cè)岵?rdquo;,獨特橋型兼具斜拉橋與懸索橋優(yōu)勢,實現(xiàn)三大突破
寬闊的水面上,藤州潯江大橋橫跨而過。獨塔高聳,傲立江心。橋身兩端,既有斜拉索,又有懸索。
藤州潯江大橋總設計師、中交公路規(guī)劃設計院有限公司專業(yè)總監(jiān)吳明遠介紹,該橋全長1604米,主跨為2*638米,主塔高238米,為廣西最高橋塔。
常見橋型中,斜拉橋和懸索橋各有所長。一般來說,同等條件下,斜拉橋剛度更大,跨徑多在300米至1100米之間;懸索橋雖跨徑更大,但剛度相對較小。
潯江兩岸丘陵連綿,多為喀斯特地貌;潯江河道寬處達1000多米,通航凈高要求18米;河床底部是中風化砂巖帶,硬度較高,施工較難……無論是地形地貌、通航條件,還是工程地質(zhì),都對橋梁結(jié)構(gòu)提出了極高要求。
綜合考慮多種因素,設計團隊最終確定了橋型方案。藤州潯江大橋成為世界首座獨塔空間纜斜拉—懸索協(xié)作體系橋梁,實現(xiàn)重大突破。
該橋“剛?cè)岵?rdquo;,兼具斜拉橋剛度與懸索橋跨度等優(yōu)勢。但獨特的橋型結(jié)構(gòu),也給施工帶來了重重考驗——
結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換復雜。施工需在斜拉體系與懸索體系間精準切換,各構(gòu)件應力、變形狀態(tài)難以把控。
主塔施工困難。獨塔呈等腰三角形,238米的塔高、“三角塔”特殊的截面,都使施工難度大增。
主纜架設遇到挑戰(zhàn)。主纜呈空間纜布置,其架設對機械設備性能、施工工藝的要求驟升。
還有鋼箱梁吊裝難題。獨特橋型將橋面劃分為塔區(qū)、斜拉區(qū)、交叉區(qū)、懸索區(qū)、無索區(qū)和合龍段六個區(qū)域。各區(qū)域工況、受力特性差異大,難以用單一吊裝方案應對。
合龍精度要求也十分嚴苛。大橋需兼顧斜拉與懸索兩種體系受力特性,合龍工藝、溫度控制、索力調(diào)整等多方面因素相互影響,任一環(huán)節(jié)失誤,都有可能導致合龍失敗。
迎難而上,項目建設方——中交第二公路工程局有限公司以科技創(chuàng)新推動高效施工。
“研發(fā)智能監(jiān)控系統(tǒng),精準把控結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換;優(yōu)化施工技術(shù),保障主塔施工質(zhì)量與安全;定制多元吊裝方案,破解不同區(qū)域鋼箱梁吊裝困局;創(chuàng)新工藝與設備,突破主纜架設難關(guān);運用精密測量與調(diào)控手段,實現(xiàn)毫米級高精度合龍……”中交二公局藤州潯江大橋項目副總工程師李博漢介紹,在該橋建設中,項目團隊還實現(xiàn)了另外兩項重大突破——國內(nèi)首次研發(fā)空間纜高效紡絲牽引系統(tǒng)及貓道自適應技術(shù)、國內(nèi)首次探索應用智能拉吊索技術(shù)。
在主纜架設中,空間纜高效紡絲牽引系統(tǒng)及貓道自適應技術(shù)發(fā)揮了極其重要的作用。藤州潯江大橋主纜采用7毫米大直徑鋼絲,通過AS法(空中紡線法)制作和架設,這是國內(nèi)首例應用空間纜大直徑AS法紡絲工藝。
“以前主纜鋼絲直徑有5毫米的。隨著鋼絲直徑增大,拉力也增大,對機械設備性能要求更高。”中交二公局藤州潯江大橋項目生產(chǎn)負責人尹玉林對此印象深刻,“‘國內(nèi)首例’,給施工帶來了極大挑戰(zhàn)。當時正值高溫酷暑,工期緊張。我們24小時輪班,一周就完成了AS法紡絲設備調(diào)試。”
主纜施工現(xiàn)場,鋼絲仿佛在一個超大型“紡織機”上穿梭。“看著紡絲輪帶著鋼絲從錨碇飛向主墩,大家都很激動。”尹玉林說,“大直徑”的優(yōu)點是大大提高了施工效率。相比傳統(tǒng)工藝,這一工藝使主纜施工工期大幅縮短,且精準度更高。
科技賦能,廣泛應用智能化、自動化技術(shù),覆蓋建設、管護全周期
“世界首座”,意味著沒有系統(tǒng)的施工規(guī)范可供借鑒。
在藤州潯江大橋建設過程中,項目團隊堅持以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),以現(xiàn)場需求為導向,積極引進和應用先進技術(shù),不斷攻克技術(shù)難題,廣泛應用智能化、自動化施工技術(shù),不僅提升了工作效率、保障了工程進度,還提高了施工精度、確保了工程質(zhì)量。
大橋主塔獨特的“等腰三角形”設計,不規(guī)則的“凹”字形截面,在使其具備獨特美感的同時,也從作業(yè)精度與安全、混凝土溫控等方面,帶來了非比尋常的建設挑戰(zhàn)。
在大橋主塔的建設中,“智能化”大顯身手。項目團隊對主塔液壓爬模進行了改造,采用了一體化智能建造技術(shù)。
人員定位監(jiān)測、智能視頻監(jiān)控、架體智能監(jiān)測、液壓監(jiān)控調(diào)節(jié)、智能爬升調(diào)控、拉桿自動抽拉、智能模板調(diào)節(jié)……一體化智能建造技術(shù)具備多種功能。
應用該技術(shù),大橋的主塔建設7天便可爬升一節(jié),相比傳統(tǒng)橋塔施工工藝,提高了施工質(zhì)量和速度,保障了施工安全。
項目團隊還聯(lián)合高校,在主塔混凝土施工中開創(chuàng)性應用了風冷技術(shù),這如同給混凝土內(nèi)部安裝了“空調(diào)系統(tǒng)”,可精準把握溫控。采用智能造霧養(yǎng)生系統(tǒng),實現(xiàn)了混凝土養(yǎng)護的智能化,保證了主塔混凝土施工質(zhì)量。
在大橋空間纜架設中,智能化、自動化技術(shù)也有大量應用。
項目團隊研發(fā)了空間纜AS法多維自適應架設技術(shù)和工藝,研制了7毫米大直徑鋼絲的等強度壓接設備及柔性壓絲機構(gòu),開發(fā)了恒張力牽引紡絲系統(tǒng),以及可實現(xiàn)多設備聯(lián)動控制的AS法智能化集成控制系統(tǒng)。
“應用這些技術(shù),我們實現(xiàn)了紡絲輪牽引速率自動調(diào)節(jié)、紡絲過程鋼絲張力保持恒定、紡絲輪就位提前主動警示、牽引力超限主動減停、鋼絲繩跳槽主動減停等目標。”項目團隊有關(guān)負責人說,利用AS法智能化集成控制系統(tǒng),紡絲速度提升了50%以上。
我國是橋梁大國,超級大橋眾多,對橋梁養(yǎng)護管理水平提出了更高要求。隨著信息化手段的豐富,橋梁管養(yǎng)正向?qū)I(yè)化、數(shù)字化、智能化方向發(fā)展。
在此背景下,藤州潯江大橋項目團隊主動謀劃,將智能管養(yǎng)等技術(shù)納入建設計劃之中,推動橋梁管養(yǎng)科學化、全面化和精細化。
相較于傳統(tǒng)斜拉橋和懸索橋,斜拉—懸索協(xié)作體系橋梁的斜拉與懸索交叉區(qū)的吊索受力更復雜。
藤州潯江大橋的主塔兩側(cè),每側(cè)設置20對斜拉索、22對吊索,過渡墩處設限位吊索。為確保橋梁結(jié)構(gòu)安全,項目團隊研發(fā)了內(nèi)置光纖傳感器的智能吊索結(jié)構(gòu)及監(jiān)測一體化技術(shù),可智能調(diào)節(jié)索長及索力,監(jiān)測交叉區(qū)吊索的服役狀態(tài)。
如果養(yǎng)護維修不當,大橋各構(gòu)件將早于設計預期產(chǎn)生損壞。相應地,橋梁的剛度和強度會出現(xiàn)不同程度的衰減,抵抗災害能力就會下降。
對此,項目團隊搭建了橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng),內(nèi)含自動化監(jiān)測子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲與管理子系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)安全預警綜合評估子系統(tǒng),為提高橋梁管養(yǎng)水平、實現(xiàn)“治未病”提供了成套技術(shù)支持。
綠色施工,將生態(tài)環(huán)保理念融入各環(huán)節(jié),守護一江碧水
藤州潯江大橋下游約6公里處,是藤縣城區(qū)飲用水源二級保護區(qū)。潯江中,棲息著國家二級保護魚類斑鳠。
為保護橋址處原有的生態(tài)環(huán)境,項目團隊將生態(tài)環(huán)保理念融入運輸、施工等大橋建設全過程各環(huán)節(jié)。
中交二公局藤州潯江大橋項目質(zhì)量環(huán)保部負責人王雨國介紹,開工前,項目團隊進行了全方位勘察,仔細研究圖紙、查閱相關(guān)資料,并委托第三方專業(yè)機構(gòu)對水質(zhì)、土壤等進行監(jiān)測。
大橋主塔水下施工的“含綠量”,成為打贏這場生態(tài)環(huán)境“保衛(wèi)戰(zhàn)”的關(guān)鍵。
勘察結(jié)果顯示,橋址所在河床是裸露的中風化砂巖帶,硬度極高。如果采用常見的鋼管樁入巖方案,施工中將對水環(huán)境影響較大。項目團隊多番調(diào)研后,決定采用鋼護筒整體封底、與河床固結(jié)的施工方案。這一方案不僅節(jié)約了工期,還將對江水的擾動降到最低,大大減少了對水環(huán)境的影響。
由于主塔位于江中心,地質(zhì)條件復雜,如何在樁基施工后清理泥漿和樁底沉渣又成為一件麻煩事。
項目團隊引入泥沙分離器來應對泥漿難題。其內(nèi)部配置的氣舉裝置和反循環(huán)系統(tǒng),能夠引導泥漿在系統(tǒng)中按照特定路線流動。分離出的泥漿,還可通過相鄰的鋼護筒循環(huán)利用。這一創(chuàng)新舉措不僅減少了泥漿的排放,降低了環(huán)境污染風險,還節(jié)約了施工成本、提高了施工效率。“項目還配備了專業(yè)的泥漿運輸船,將分離后的泥漿轉(zhuǎn)運至指定位置妥善處理。”王雨國說。
在江心主塔旁,有一片青草洲。施工沖刺階段,現(xiàn)有的鋼棧橋已不能滿足繁重的施工需求。能否就近利用青草洲作為施工區(qū)域,緩解施工條件緊張的狀況?
要守護好青草洲上這滿目蒼翠。經(jīng)過研究和論證,項目團隊決定不占用青草洲,而是采用“釣魚法”打設鋼管樁,再鋪設型鋼、貝雷片來搭建新的加高平臺作為施工支棧橋。雖然這一方案會提高建設成本,但對青草洲的破壞最小。而且加高平臺既可供施工車輛停放,又可鋪設軌道安裝小型龍門吊,作為小構(gòu)件加工廠,一臺多用。在打設鋼管樁的過程中,項目團隊通過精確計算、謹慎操作,確保其位置和深度既能滿足平臺的承載要求,又不會對江底的生態(tài)環(huán)境造成破壞。
王雨國介紹,施工期間,現(xiàn)場還有一系列裝備、設施確保綠色施工——霧炮車和灑水車有效抑制揚塵,焊煙凈化器對施工中產(chǎn)生的粉塵、煙塵進行凈化,智能噴淋系統(tǒng)也為抑制揚塵、凈化空氣做出貢獻,還有道路兩側(cè)整齊排列的太陽能路燈……
一座“創(chuàng)新”的、“智造”的、“生態(tài)”的大橋,不僅具有重要的技術(shù)意義,也具有重要的社會意義。隨著藤州潯江大橋的建成,藤縣兩岸及梧州至廣州通行時間大幅縮短,這對于推動地方經(jīng)濟發(fā)展、鄉(xiāng)村振興等意義重大。
本網(wǎng)編輯:袁小帥 審核:李琰玉
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