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西流湾上凤凰起

2018-05-21 12:32IP属地 江苏省南京市 电信6130佚名互联网

凤凰凌空,飞虹腾跃。

  5月18日,湖南益阳百姓期盼数载的过江新通道、资江上第五座大桥——益阳西流湾大桥(原名319国道益阳资江大桥)建成通车。

  西流湾大桥是319国道经益阳市中心城区局部改线后跨越资江的公路特大桥,同时也是益阳市规划过江的交通大动脉之一,被列入湖南省“十二五”干线公路建设重点规划。该桥全长1080.6米,跨江主桥长530米,为双塔双索面预应力混凝土斜拉桥,主塔为“凤凰展翅”造型,高108米。

  自进场伊始,施工单位中交二航局五公司就秉持益阳市委、市政府提出的“唯安、唯畅、唯美”的建设理念,以建设“绿色桥、文明桥、精品桥”为目标,群策群力克服施工难题,科学组织精细化施工,坚持质量安全环保并重,最终向益阳人民交上了满意的答卷。

  站在资江风貌带上远眺,西流湾大桥正如振翅高飞的凤凰,带动益阳当地经济社会腾飞。

  精品桥

  U形平台精准定位钢围堰

  湾前一道西流水,浣尽斜阳再向东。迂回曲折的西流湾正是大桥南岸9号主墩扎根之所。

  前期地勘显示,此处地质宜采用“先围堰后桩基”施工工艺,项目依此确定了船舶牵引围堰下沉定位的常规方案。为提高围堰下沉效率,减少围堰内清理工程量,项目一改边吸泥、边下沉的传统工艺,先用挖泥船对河床进行清理,这样围堰到位后可直接下沉,节约工期。然而挖泥未达设计标高,意料之外的坚硬岩层却阻断了前进步伐。

  “水下爆破在所难免。”项目常务副经理潘焕辉告诉记者,“但爆破点沿岸有高层建筑,还有一处泵房取水点,关乎益阳三分之一人口的用水,必须编制专项方案,严格控制爆破规模,这更延后了围堰施工工期。”

  此时,按期完成加工拼装的钢围堰却耽搁不起,资江枯水期将至,若错过下水浮运时机,来年承台出水将直面汛期严峻考验,按原计划下水成为必然选择。

  面对施工矛盾与工期压力,项目技术人员展开方案讨论,通过分析资江历年水位数据,决定将围堰临时系泊于栈桥,同时全面比较各围堰定位方案的优劣势,创新提出利用主栈桥与支栈桥形成的U形平台实施钢围堰定位。

  “U形平台使围堰三个方向得以固定,通过在平台上布设卷扬机和手拉葫芦,就能完成对围堰的纠偏与最终定位。”项目工程部部长卢锐锋表示,该方法不仅操作简便,更无需定位船舶等大型设备即可高效完成大型钢围堰的精准定位,“我们因此缩短了近20天工期,而且节约了数十万元的设备费用。”

  2017年,该U形平台定位辅助式方法一举获得国家发明专利。

  在主塔施工中,项目决定采用支架现浇工艺,同时利用主墩支栈桥作为挂篮拼装平台,实现现浇段与挂篮拼装同步进行。但受支栈桥场地限制,挂篮施工陷入僵局。项目用贝雷梁在栈桥上搭设平台,加长拼装场地,最终使挂篮成功提升至首次主梁施工位置,并缩短工期30余天。

  挂篮提升到位后需要预压荷载750吨,项目创新采用“上压下挂”检测试压法,将17个蓝色特制水袋以5种荷载设计安装于挂篮上下,为预压观测与数据采集勾勒出精准曲线,将工期从15天缩短至5天。

  景观桥

  无上横梁主塔外美内实

  城市之桥,均有独特之美。

  西流湾大桥主塔高108米,不设上横梁的长悬臂异形索塔为湖南省首次采用,国内也并不多见,同时,细致雕琢五层褶皱,似凤凰羽翼,壮美大气。

  大桥桥面以上塔柱高达86米,既无横梁支撑,又采用异形截面,由此产生的偏心力对主塔影响不容小觑。“必须在塔腿处设竖向预应力,提高构件的刚度和弹性强度,保证主塔受力合理。”潘焕辉说。

  根据设计,大桥每个塔腿需布置30束直径约20厘米的预应力钢束,分布于索塔截面变化处,且定位偏差不得超过10毫米。但内含19根钢绞线的预应力,单束最长达60米,最重近1吨,安装已存在较大风险,这场毫厘之战如何打赢?

  最终项目决定分节段施工,将长度控制在20米内,再利用连接器相连,像扎头发一样箍紧。同时确定了“骨架先行,初定位与精确定位两步定位法”,通过构建三维模型,分析荷载受力,对骨架进行多次优化设计,确保其具备预应力初定位需要的刚度、精度和稳定性。

  于是,原本根据主筋确定高度为9米的劲性骨架,施工层高被优化为3米,这使得一根根“发束”每提升3米就能在“向导”骨架上找到所属区域,实现定位误差不超过5厘米。

  “这也为最终定位创造了便利。”卢锐锋说,“模板到位后,我们根据模板内侧与预应力钢束间的设计距离,在垂直方向上每间隔1米就进行位置调整,由此实现毫米级精确定位。”

  2017年,主塔封顶之际,针对竖向预应力的监控参数与设计理论参数高度匹配,为“凤凰展翅”注入了坚韧的内驱力。更值得一提的是,这种无上横梁的设置减少了主塔施工工序,节约了上百万元的造价,且缩短了工期。

  绿色桥

  自动化排渣呵护资江生态

  秀美资江孕育了益阳。由于西流湾大桥9、10号主塔水上施工区域处在二级饮用水源保护区,两岸引桥施工区域更是处在沿江市民生活休闲核心地带,施工中产生的钻渣与泥浆必须与清澈的江水隔离。常规方法需使用大型渣箱统一储存,再利用起吊设备与货车将其运走,费时费力,工期与项目成本管理要求不允许。项目巧妙地自主设计在钻孔平台下方设置皮带机作为出渣系统,将泥浆、钻渣通过皮带机运输至驳船上集中外运排放,实现了自动化后更加省时省力。

  据介绍,大桥主墩钻孔过程中通过该系统共排出3.3万立方米的钻渣和泥浆,确保了资江的良好水质和岸线的完整,帮助当地筑牢了河湖生态屏障。目前,该技术已获国家实用新型专利。

  益阳古城墙原是三国时的遗存。西流湾大桥建设伊始,按照最初设计,临时钢便桥搭设处必须穿越仿古城墙。

  为保护既有仿古城墙不被破坏,同时保持资江生态,项目部主动增加成本近30万元,将钢便桥整体抬高2米,跨过仿古城墙,不损害一砖一瓦。

  为了美化环境,项目部还主动清理了桥址两岸沿线几公里的乱石和烂尾房。如今大桥已建成,两岸古韵与现代桥梁交相辉映,资江风貌带也被快速激活迎来蜕变。

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