由柳州市政府和中鐵上海工程局共同出資合作的PPP項(xiàng)目——柳州市官塘大橋是一座內(nèi)傾式鋼箱拱橋,也是目前世界上第一大跨度有推力鋼箱拱橋,世界第九大跨度鋼箱拱橋,建成后成為有著“橋梁博物館”之稱的柳州新地標(biāo)。
柳州官塘大橋 中鐵上海工程局集團(tuán)有限公司 邱賀金/供圖
據(jù)了解,柳州官塘大橋拱座基礎(chǔ)為鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ),其承受的17500噸水平推力為當(dāng)前世界之最,相當(dāng)于目前世界上最大型火箭升空所需要的起飛推力的5倍。近日,本報(bào)對中鐵上海工程局集團(tuán)副總工程師、五公司總經(jīng)理、時(shí)任柳州官塘大橋項(xiàng)目經(jīng)理唐俊進(jìn)行了專訪,請他講述如何通過科技創(chuàng)新解決大橋建設(shè)的技術(shù)難題。
請您談一談建設(shè)柳州官塘大橋過程中,公司在工藝工法,科技創(chuàng)新方面作出的努力,取得的成果。
唐俊:作為建設(shè)者,對柳州官塘大橋建成通車,我們感到非常驕傲?;仡櫞髽蚪ㄔO(shè)歷程,我們經(jīng)歷了重重困難,遭遇了很多坎坷,也取得了許多成就。
柳州官塘大橋項(xiàng)目所處地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜,已有的拱橋施工工藝已無法滿足現(xiàn)場施工要求。項(xiàng)目部組成科技攻關(guān)小組,開展了超大水平推力內(nèi)傾式鋼箱拱橋建造關(guān)鍵技術(shù)研究,解決了大推力拱橋拱肋與拱座之間的內(nèi)力傳遞問題,實(shí)現(xiàn)了拱座巨大水平推力到基礎(chǔ)的順利傳遞,提高了巖溶涌水地區(qū)的拱座施工保障水平,有效降低了拱橋施工風(fēng)險(xiǎn)、縮短了施工工期、提高了施工安全性。這一研究成果填補(bǔ)了國內(nèi)外該領(lǐng)域的多項(xiàng)技術(shù)空白,推動(dòng)了行業(yè)科技進(jìn)步。在橋梁中拱段整體提升施工中,項(xiàng)目創(chuàng)造了5885噸整體提升重量、262米提升構(gòu)件跨徑、67.27米提升高度三項(xiàng)“世界第一”的紀(jì)錄。截至目前,柳州官塘大橋共獲得專利授權(quán)38項(xiàng)、省部級工法7項(xiàng)、省部級科技進(jìn)步獎(jiǎng)6項(xiàng)、軟件著作權(quán)5項(xiàng),科技成果被多個(gè)專業(yè)機(jī)構(gòu)評價(jià)為國際領(lǐng)先水平。柳州官塘大橋還獲得了中國土木工程詹天佑獎(jiǎng)、2019年中國工程建設(shè)焊接協(xié)會“優(yōu)秀焊接工程”一等獎(jiǎng)、中國鋼結(jié)構(gòu)金獎(jiǎng)、2020年度國家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)等多項(xiàng)榮譽(yù),經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。
目前國內(nèi)所有內(nèi)河使用的浮吊都不能滿足柳州官塘大橋中拱段節(jié)段的提升高度及重量,對于這一難題,建設(shè)者是如何解決的?
唐俊:柳州官塘大橋設(shè)計(jì)為跨江大橋,跨度達(dá)457米,水中不設(shè)橋墩,其橋梁的承重全部集中于兩岸的拱座上。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,每個(gè)拱座要分別承受高達(dá)17500噸的水平推力,相當(dāng)于目前世界上最大型火箭升空所需要的起飛推力的5倍。在以往的同類橋梁吊裝施工中,一般都采用浮吊吊裝、拱上吊機(jī)和斜拉扣掛等方法,為提高對接精度,最終確定采用浮吊吊裝。然而,目前國內(nèi)所有內(nèi)河使用的浮吊都無法滿足柳州官塘大橋中拱段節(jié)段的提升高度及重量。因此,我們在施工過程中采取“低位拼裝、整體提升”的施工方式。
面對“史無前例”的高難度提升,技術(shù)團(tuán)隊(duì)采取了全面仿真分析和模型模擬提升試驗(yàn)相結(jié)合的方法,對中拱段力學(xué)行為進(jìn)行了全面分析,同時(shí)研發(fā)了“危大工程信息監(jiān)測指揮系統(tǒng)”,充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在中拱段設(shè)置了90余個(gè)傳感器,并安排了16個(gè)不同職責(zé)的技術(shù)小組,對吊裝過程中的中拱段進(jìn)行全時(shí)段、全方位監(jiān)測,最終順利攻克大橋建設(shè)的最大難題。
據(jù)了解,截至目前,中鐵上海工程局在廣西柳州建造了7座橋梁,這其中斬獲了橋梁施工領(lǐng)域多項(xiàng)“世界第一”,具體包括哪些呢?
唐?。毫菟赜?ldquo;桂中商埠”之稱,是溝通西南與中南、華東、華南地區(qū)的鐵路中樞及區(qū)域性綜合交通樞紐,是集水陸空于一體的現(xiàn)代化交通網(wǎng)絡(luò)重鎮(zhèn)。中鐵上海工程局在柳州建造了三門江大橋、靜蘭橋、鷓鴣江大橋、白沙大橋、官塘大橋、三門江輕軌橋、鳳凰嶺大橋7座各具特色的大橋。這也讓中鐵上海工程局成為柳州名副其實(shí)的“造橋?qū)I(yè)戶”,這7座橋涵蓋了6種橋型,“雙塔雙索面斜拉橋”“矮塔斜拉橋”“單主纜寬幅懸索橋”“反對稱斜拉橋”“有推力鋼箱拱橋”“風(fēng)雨橋”。
鑒于柳州市橋梁建設(shè)“一橋一景”的定位,新建橋梁都具有自身獨(dú)特性。我們造橋團(tuán)隊(duì)根據(jù)每座橋梁不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),立項(xiàng)攻關(guān)、超前謀劃、借智借腦,采取針對性的創(chuàng)新工藝,接連完成了一項(xiàng)又一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。
2012年8月6日通車的鷓鴣江大橋,一舉斬獲“魯班獎(jiǎng)”“詹天佑獎(jiǎng)”。自此,“上海制造”不斷在柳州嶄露崢嶸。2018年9月28日,白沙大橋正式建成通車,該橋?yàn)槟壳笆澜缟细叨茸罡?、跨度最大?ldquo;反對稱結(jié)構(gòu)斜拉橋”,因其主塔形式門型,被譽(yù)為“柳州之門”。通車當(dāng)日,上萬人自發(fā)來到大橋上合影留念,大橋一躍而成柳州當(dāng)季“網(wǎng)紅”打卡地。