川滇最高索塔斜拉橋——宜攀高速新市金沙江特大橋合龍
陡峭峽谷裡完成空中毫米級拼接

新市金沙江特大橋合龍現場。宜賓觀察 羅順 攝
控制性工程
●新市金沙江特大橋連接四川屏山縣新市鎮與雲南綏江縣南岸鎮,是宜攀高速重要控制性工程之一
●全長1867米,主跨680米,是川滇最高索塔斜拉橋,也是四川省內同類型在建最大規模的鋼桁梁斜拉橋
●宜攀高速全線建成通車后,宜賓至攀枝花車程有望從10小時縮短至6小時左右
解決復合型難題
●在國內首創板桁結合主梁形式,將橋體設計為多層結構,解決橋面易“疲勞”開裂問題
●大橋上布設的200余個智能傳感器,將實時數據反饋至智慧管控平台,確保橋梁線性控制精准
●在距離合龍點300余米處設置兩台牽引裝置,逐步拉出足以安裝最后一段鋼結構體的空間,這項無應力合龍技術處於國內領先水平
川滇交界處,宜賓市屏山縣新市鎮,金沙江在這裡拐出一個幾字彎,人們依水而居又因水分隔。如今,又一座跨越金沙江的大橋在這裡連接川滇——
8月20日下午,隨著鋼梁上最后一根鋼杆件吊裝到位,宜賓至攀枝花高速公路(簡稱宜攀高速)新市金沙江特大橋順利合龍,標志著這座川滇最高索塔斜拉橋、四川省內同類型在建最大規模的鋼桁梁斜拉橋主體結構完工,為宜攀高速綏江支線年底建成通車奠定了基礎。
施工場地狹窄、峽谷風力大,大橋使用的鋼材重量達2.2萬噸。大橋鋼桁梁吊裝拼接,需達到毫米級超高精度。擺在新市金沙江特大橋建設團隊面前的,是一個集“高、大、險、精”於一體的復合型難題。
創新施工方法 橋體部件實現高空組裝
新市金沙江特大橋連接四川屏山縣新市鎮與雲南綏江縣南岸鎮,是宜攀高速重要控制性工程之一。大橋兩座主塔高度超過290米,其中雲南岸塔高297.51米,刷新了川滇兩省索塔高度紀錄。
遠眺新市金沙江特大橋,橋體與兩側山谷幾乎形成“H”形。在宜賓屏山新市鎮一側,山體陡峭,最大坡度達73度﹔自雲南岸遠望,翠綠色的山體宛如一道綠幕從天而降,壓迫感扑面而來。
陡峭的山體臨江而立,留給岸邊的施工場地極為狹窄。這意味著,傳統的現場拼接再吊裝的施工方法,由於受到場地和重量限制,無法應用於新市金沙江特大橋建設之中。
“地上沒有空間,就把場地搬到天上去。”蜀道集團川高沿江宜金公司副總經理全凱介紹,大橋建設過程中使用了“空中散拼三步法”,在高空將零散部件整合成整體,改變了傳統的整體吊裝模式。
施工人員利用寶瓶形狀的索塔,從塔上向兩端延伸作業平台。他們首先借助330米高的塔吊,分批將橋體所需的鋼材吊升至120米高的空中平台,再在平台上將鋼材焊接成三角形或矩形的桁片,共同組成桁架梁,如同搭積木一般逐步構建起橋體的結構。該工藝使單件吊裝重量降低60%,巧妙化解了場地與吊裝重量的制約。
傳統鋼橋的橋面容易出現“疲勞”開裂問題,為此,建設團隊在國內首創板桁結合主梁形式,將橋體設計為多層結構。其中,最底部的鋼桁架提供力量支撐,其上覆蓋一層鋼板,接著在橋面上現場澆筑鋼筋混凝土面板,最后鋪設瀝青。這種復合型橋面極大增強了橋面耐久性。相較於傳統鋼筋混凝土制成的橋面,它的重量減少了一半。
巧用智慧工藝 智能傳感器助力精准控制
新市金沙江特大橋全長1867米,主跨680米。建設中,施工團隊分別從橋體兩端施工,實際誤差如何控制在毫厘之間?更具挑戰性的是,由於夏季氣溫變化,橋體熱脹冷縮,合龍前最后一段鋼結構體的長度為8.8米,最終實際留出的縫隙隻有8.6米。這種情況下大橋是如何實現精准合龍的?
答案就在施工現場。在即將合龍的橋面兩端,分別安裝有4組黑盒子。這些被稱作毫米波雷達的設備,從橋面建設初期就開始運行,能夠24小時監測兩端作業面有沒有對齊。此外,它們能清晰識別周邊環境對大橋產生的影響。
“新市金沙江特大橋所在的峽谷,最大風力可以達到12級,且兩條支流在此匯入金沙江,這些因素都持續對橋體產生不可忽視影響。”蜀道集團四川路橋交建公司宜攀高速新金段ZX1合同段項目總工夏明強介紹,為確保鋼桁梁吊裝拼接的超高精度,大橋上共布設200余個智能傳感器。它們將實時數據反饋至智慧管控平台,形成“感知—分析—決策—執行”閉環,系統動態調整斜拉索張拉力及鋼桁梁安裝高程,確保橋梁線性控制精准,最終在百米高空實現難度極高的毫米級精度合龍。
為應對氣溫變化帶來的熱脹冷縮問題,施工團隊在大橋兩側鋪設了鋼軌,並在距離合龍點300余米處設置了兩台牽引裝置——各自可產生300噸左右的拉力,通過利用橋體兩側的余量空間,逐步拉出足以安裝最后一段鋼結構體的空間。“這項無應力合龍技術是國內領先的施工技術,適合應對新市金沙江特大橋所處的溫差較大的環境。”夏明強說。
宜攀高速串聯宜賓、涼山、攀枝花三市州,分新市至金陽段、金陽至寧南段、寧南至攀枝花段三段建設。全線建成通車后,成都至涼山州金陽縣車程有望從8小時縮短至4小時左右,宜賓至攀枝花車程有望從10小時縮短至6小時左右。(四川日報全媒體記者 王培哲 寇敏芳 宜賓觀察 羅順)
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