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精心编织“麻花辫”——昭会高速公路桥梁建设综述
2015-07-28 

在云南高速公路建设史上,昭会高速公路应该是浓重的一笔,它由于地质地形的原因,公路只能沿山谷而建,为克服地形带来的高差纵坡变化,新线位与原来的昭待二级公路交叉而行,形成美丽的“麻花辫”。———题记

独特的设计理念

南北大通道是云南交通发展史上新的里程碑,这直接关系到云南省公路路网结构的完善、干线公路服务水平的提高和全省交通运输经济的平稳较快增长,直接关系到昭通、曲靖、昆明交通基础设施改善,关系到这三个地区交通通达深度和安全便捷出行的实现,关系到地方经济和民族文化的可持续发展。

在会泽县五星乡昭会高速公路建设指挥部会泽分指挥部驻地大堂墙上迎面挂着一张大大的昭会高速公路桥梁交叉而行的设计效果图,大桥像一条粗大的麻花辫在乌蒙群山山谷中交错蜿蜒前行,看过这幅图的人,都情不自禁地为如此壮观的高速公路喝彩,也暗暗佩服高速公路设计师们的才能和智慧。

昭通至会泽公路是国家高速公路网G85渝昆高速公路的一段,也是云南省南北大通道的重要路段,向北通过长江,连接成渝地区、通往西南腹地,南达北部湾,进入太平洋和印度洋。大通道贯通后,云南将迎来“饮马长江、挥师两洋、通江达海、八面来风”发展新局面。昭会高速项目为高山峡谷区高速公路改扩建工程,路线呈“两高两低”的态势,纵坡大、路段长。昭会高速公路路线全长104.41公里,土石方748万立方,特大桥3座、大桥83座、中小桥41座、涵洞(通道)182道,特长隧道2座,其它隧道13座,互通式立交7处,服务区1处,停车区2处,桥隧比42.2%。为有效缓解连续长陡下坡带来的行车安全问题,指挥部在设计上大胆采用“编辫子”方案。

省交通规划设计研究院派驻昭会高速的设计代表小曲介绍了当初的设计想法和这次设计的总体要求:“敢于创新和探索新的设计理念和思路,借鉴国内外高速公路改扩建成功的经验,灵活应用技术标准和各项指标,突出高山峡谷区高速公路改扩建特点,坚持自己特有的设计优势结合既有工程的实际情况,打造以人为本的具有人性化、个性化的安全、环保、舒适、和谐、经济、资源节约的出省运输大通道及带动沿线旅游观光、经济发展的高速公路。”

克服困难编“辫子”

面对气候差异明显,营运安全压力大;分离式路基高差大,距离远,横向联络迫切;交通流量大,重载车辆多,施工保通困难;左右半幅反复穿插,交叉点分布广泛,施工干扰大;沿线生态脆弱,局部路段存在季节性冰冻与雾霭;属老少边穷地区,土地资源紧缺,耕地稀少等特点,要做到百分之百的利用既有半幅高速路,最大限度减少对既有二级公路的影响与干扰,做到“安全畅通、经济节约、环保和谐、实用舒适、服务社会、易于管养”,只能合理采用“编辫子”。

昭会高速公路第六合同段19.61公里,整个项目有大桥23座,重要的控制性工程是一座30米、51跨的T型梁桥,总投资5.2亿元,是“麻花辫”的核心路段。因桥梁处在深谷中,施工场地狭窄,大部分是高达60多米的高墩桥,桩基都建在溶洞上,给施工带来了难以想象的困难。

不仅如此,路线区域内与原老路交叉较多,施工过程中保通问题非常突出。铁厂特大桥是一座长1530米的T型梁桥,共50跨,有桩基51排,102棵桩。2013年6月中旬进场后,是第一个开工的工程。项目部组织了80多人组成的施工队,用6台冲桩机,24小时不停地冲孔。刚进场不久,冲孔遇到了雨季,当一部分桩基已经冲到位时,洪水将23、24、25、47、48、49共6排12棵桩基全部毁坏,工程只能停下来,等雨季过后再重新冲。

不仅如此,洪水裹杂着泥浆把一个钻头掩埋在桩基底部,无法提起来,工人们采用钢护筒护住孔壁,靠人工一点一点往下挖,挖到钻头时,工人们用小药量微爆的方式,将钻头周围的泥土震松,再用卷扬机才把钻头提出地面。

19号桩,长32米,孔径1.5米,处在河道中间,水流量大,人工挖孔无法进行,当机械冲孔到28米深的时候,一眨眼,孔内原来满满的泥浆全部漏掉,原来是冲到溶洞了,钻头卡在溶腔内,无法再往下施工。施工队很着急,用卷扬机往上提,不行,再加一台吊车将钻头固定后往上提,一根钢绳蹦断了也提不上来,最后也是靠人工一点一点的往下挖,用微爆的方式扩容后才将钻头提上来,整整花去了两个多月时间。爆破扩容后,施工队用了300多吨水泥混凝土将溶洞填满,待水泥混凝土稳固后才开始往下冲孔,冲孔时在泥浆里又加了300多吨水泥,又花去两个多月的时间才将这棵桩冲到32米的位置,直到今年6月才算完成这棵桩的基础工作。项目经理张志荣说,“工程太艰难了,仅这棵桩来来往往就换了4个施工队。”

由于这些大桥都处在喀斯特地貌上,大桥的桥基挖到溶洞、地下暗河导致漏浆、冒水是常有的事。红石岩大桥在处理桥基时,挖到一条暗河,项目部群策群力用打注浆、注水玻璃等方法攻克冒水难关。

最为困难的还要数铁厂大桥,这是一座570米长的大桥,横跨老二级路,桥墩高43.5米,桩基深32米,孔径2.5米,是全线最大的冲孔桩。采用机械冲孔,冲孔的锤头重达10吨,云南没有这样大、这样重的冲孔锤头,施工单位只好以一个8万元的价格从外地定做运来。开工前地质预报为岩层石质抗压强度达2000千帕,有铁的强度。施工单位冲到地表下7.5米就碰到了岩层,每天进度不到10公分,好不容易冲到27米深度时,当10吨重的锤头重重地冲下时,受到岩层反作用力,锤头破碎为3块,工人试图用电磁铁吸,用卷扬机拉,怎么都提不上来,最后请省外“蛙人”才将破碎的大锤打捞上来。眼看只有5米就要冲到位了,不想又出了这样的事,项目部改用1.5米孔径的小锤将桩基往下冲50公分,再用2.5米孔径的大锤往下冲,这样减轻了岩层对大锤的反作用力,大锤也不会破碎,经过反复实践,成功地实现了这个大孔径、岩层硬的冲孔难题。

如今这些桥梁不仅吊装了梁板还铺装了桥面,有的现已经铺筑完沥青路面,等待着川流不息车辆的检验。

1390片梁板来之不易

7月12日晚,昭会指挥部副指挥长朱雪松收到一条短信,短信是四标项目经理发来的:“7月12日下午5﹕30,我部最后一片、第1390片梁顺利吊装完成。桥机计划15日拆除运走。”同时收到短信的还有指挥部其他领导和指挥部工程、合同管理部门负责人。

收到这条短信的人不禁长长地舒了口气,他们心中沉重的石头总算落地了。这条短信的意义在于,随着该合同最后一片30米T梁安全顺利落位,不仅昭会高速公路四标项目部成功按期完成1390片T梁的铺架任务,还使全线所有桥梁全部吊装完成,为今年9月实现通车提供了保障。

昭会高速公路四标项目部承揽合同任务总投资为4.2亿元,合同工期为20个月,主要施工任务是两座隧道和23座桥梁,其中大桥19座,中桥4座,需预制梁板1390片,占全线梁板总数的1/5还要多,其中30米梁135片,20米梁1255片;所有桥梁基础均采用桩基础;墩柱采用薄壁空心墩、Y型墩和双柱墩;桥台则采用桩柱式桥台、U型桥台和板凳式桥台;梁体主要为预应力砼简支T梁。

四合同段是全线改扩建工程中施工场地最狭窄的一段,也是“麻花辫”的重要一段,这里雨季降雨量大,冬季冰雪天气气温低,导致梁板预制施工进度滞后。2014年4月16日,公司副总经理夏宝祥对正在施工中的昭会高速公路施工情况进行督促检查,看到四合同段工地梁板施工严重滞后,他说:“施工没有引起我们的高度重视,存在人员、机械不足,还没有形成轰轰烈烈的施工局面,照这样下去,要完成年度计划是非常困难的。”夏宝祥要求该合同千方百计追进度,抓桥梁进度和梁板预制。同时夏宝祥对已经预制的几块梁板认真仔细检查,对发现的模版质量问题提出严格要求,他强调:“梁板预制关系到桥梁质量的好坏,必须从细节入手,认真抓好,否则不合格的梁板将给施工企业和工期带来难以弥补的损失。”

为抢占冬季施工黄金时间,项目部领导班子缜密部署,分头出击,多方筹集资金,迅速抽调精兵强将,施工高峰期间人数达600以上;合理配套生产所需的机械设备,出动各类机械共计100多台次;增加砼生产供应,共设3个拌合站;最大程度满足桥梁预制,利用有限场地,建成10个预制场,135个桥梁支座。

项目部实行倒排工期、加大机械设备投入和延长施工时间等措施,白天和黑夜抢着干,每晚现场灯火通明,焊接火星四迸、机器隆隆作响,工人忙碌的背影在工地上穿梭,一片热火朝天的施工场景。四合同段出色的表现,为全线顺利贯通打下了良好伏笔。

牛栏江再添新桥

2015年7月13日,笔者来到牛栏江,一座大桥巍峨耸立在眼前,有40层楼那么高,与原老桥形成交叉,它巨人般连接着牛栏江两岸,异常壮观,成为牛栏江独特的风景。牛栏江特大桥全长760.08米,其结构形式为7×30米t梁+(102+190+102)米连续刚构+5×30米t梁,主墩高130米,是全线三大重难点控制性工程之一。由于桥址地形地质复杂,跨越原有G85高速公路、桥面距水面高差180米,且为连续大跨度钢构墩,技术难度高,工期紧,施工备受各级关注。

大桥桩基采用人工挖孔桩,承台基坑采用大块钢模立模分次浇筑。主墩、辅墩变截面空心墩采用翻模施工,辅墩盖梁采用预埋钢棒法或托架法搭设钢平台施工,外模采用大块钢模,采用塔吊作为吊装设备。

2013年农历8月15,笔者到工地采访,想亲眼看看大桥开挖桩基的情景,工人用安全绳栓着我往30多米深的桩基底部缓缓放下去。在狭小的空间里,两名工人用铁锹和镐用力地开凿着坚硬的岩层,满头是灰,汗流浃背。呆在里面不一会儿就感到闷,更别说干活。工人们就这样在大桥基桩里度过了昭会高速公路的第一个中秋节。

据江底分指挥部的同志介绍,大桥主桥连续箱梁采用挂篮悬臂浇筑法施工,0#段、1#段采用托架现浇法进行施工,边跨直线段及边跨合拢段利用既有的挂篮底模、外模和内模搭设钢平台,在挂篮底模纵梁前段支撑到边墩设置的牛腿上通过牛腿受力,另一端通过三角挂篮后锚和底模后吊杆锚固受力,通过适当改装的挂篮施工边跨直线段。其余梁段采用对称平衡悬臂逐段浇筑法施工。

虽说有地质条件差,道路狭窄,工程物资运输困难等不利因素,但参建全员围绕大桥施工,紧贴现场,优化方案,精心组织,选用液压爬模工法等先进施工方法,保证了主桥墩安全高效、优质稳健施工的预期目标。施工过程中,建设者不畏风雨、天气炎热等影响,在复杂的地质构造前提下,在10至130米的高空,进行了几千次的吊装作业,百余次混凝土浇筑。

昭会高速公路沿线多数地段存在春冬低温冰凌、夏秋暴雨泥泞等恶劣气候,给工程施工、道路安全、路域生态环境保护造成巨大影响。从头年的11月到次年的2月期间,冰凌不断,为保证桥梁施工安全性,冰凌期间,只能间歇式的施工;而到了八九月份,又属雨季,只能停工保安全,因此每年真正的施工时间大约只有半年,原本就紧张的工期被压缩得更少。为保障昭会高速能按质按期完成,500多名施工人员坚持24小时轮班作业。项目部按照工人的工作时间为他们分组,每组单独使用一个厨房,并搭配一个做饭的厨师。为了解决他们的食宿问题,项目部为施工人员建设了统一标准的宿舍、厨房、沐浴室和卫生间,为他们准备了床单、被褥之类的生活必需品,实现了拎着小包就可以入住开工,从根本上解决了大家出门打工的后顾之忧。一位来自昭通的小伙子边干活边说,“在这里比在家里还好”。

经过300多个昼夜,到2014年7月28日,牛栏江特大桥主墩施工顺利封顶,指挥部在右岸的作业平台上组织了简短的封顶仪式,标着着牛栏江大桥施工取得突破性进展。

主墩封顶为整个大桥后续施工奠定了基础,牛栏江特大桥将进入悬臂挂篮施工阶段。江底分指挥部工程科科长介绍,这次牛栏江特大桥建设采用的是液压爬模先进施工技术,施工过程中无需其他起重设备,操作方便,工艺简单,爬升速度快,全封闭施工,安全系数高。挂篮施工中采用专家咨询意见的评审方案,保证了施工顺利进行。整个施工过程零事故,工程质量达到了规范要求。预计在今年8月建成合龙,牛栏江特大桥建成后,使全线在今年9月底实现通车变成了可能,它与老大桥形成“井”字型交叉,为牛栏江增添了新的一景。

一桥飞架南北,天堑变通途。

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