川藏铁路配套公路工程紧张施工,新疆乌尉高速公路天山胜利隧道加快掘进,广西南天高速公路天峨龙滩特大桥完成高精度合龙,深中通道沉管隧道工程的32节管节累计完成26节沉放……今年以来,我国公路建设蹄疾步稳、捷报频传。
架桥筑路,攻坚克难。公路建设者们取得了哪些创新成果,公路贯通又会带来怎样的经济社会效益?让我们走近5月底通车的贵州贵黄高速一探究竟。
创新工法
首次采用“空中纺丝法”架设主缆
延伸,再延伸。近年来,作为没有平原支撑的省份,贵州加快推进高速公路建设,目前已拥有高速公路8000多公里,相当于在千山万壑中架起了一座“高速平原”。
连群山、越峡谷、穿云海,5月31日,“高速平原”再添新线——历经近3年建设,全长120.6公里的贵州贵阳至黄平高速公路全线通车,成为贵阳通向长三角地区最便捷的高速通道,惠及沿途县市300多万群众。
群山连绵,沟壑起伏。相比平原地区,在“地无三尺平”的贵州修建高速公路面临着更多挑战。像贵黄高速,有桥梁80座、隧道(双幅计)14座,桥隧比超过40%,控制性工程包括“三桥四隧两互通”。这其中,贵州省首座六车道悬索桥、主跨径达650米的阳宝山大桥难度最高。
建造悬索桥,中国建设者经验丰富、技艺高超。然而,独特的地形、险峻的山势带来了新难题。以往,我国在悬索桥施工中通常采用“预制平行索股法”,即在工厂把若干根钢丝提前包扎定型为索股后,运至现场直接架设。这种工法效率高、用时短,但对运输条件和施工场地要求较高。
“阳宝山大桥所处的独木河大峡谷悬崖壁立、峡谷陡峭,加上贵州山区雨雾天气较多,道路运输条件差,体积大重量大的施工材料很难直接运到施工场地。”中交二公局贵黄高速项目总工程师伏亚锋说,严苛的施工条件倒逼建设者向我国交建企业此前尚未掌握的“空中纺丝法”发起攻坚。
架设牵引系统,利用纺丝轮在空中牵拉钢丝,钢丝达到一定数量时,再对钢丝进行梳理、捆扎,形成平行钢丝索股……2020年5月至9月,经过4个月鏖战,“纺丝”工序成功完成。23360根高强度镀锌钢丝,在空中每300多根“纺”成一根索股,每36根索股组成一根长度1113.4米的主缆,两根主缆挺起了大桥的跨度。
“为了摸索研发‘空中纺丝法’,项目团队开了无数次研讨会,还利用尼龙绳和饮用水桶,做了无数次模拟试验。从纺丝轮的运行到主缆架设,每个细节都精益求精。”伏亚锋说。功夫不负有心人,刚开始实施时,一个月只能“纺”三根索股,随着技术成熟、工艺改进,后来一个月可以“纺”十几根。
2021年3月27日,阳宝山大桥顺利合龙,标志着“空中纺丝法”架设主缆悬索桥的设计关键技术在我国大陆成功落地。“我们不仅解决了项目自身的施工难题,也研制出全套技术和设备,填补了国内空白,为今后我国建设山区大跨径悬索桥、2000米级的超大跨径悬索桥、多跨连续悬索桥等提供了技术支撑。”贵黄高速公路有限公司总经理闫忠斌认为,相比“预制平行索股法”,“空中纺丝法”成本更低、对施工环境的适应性更强,“掌握了这一技术,未来我国悬索桥的主跨径有望不断突破,我国企业也有望在海外市场承接更多特大型悬索桥项目。”
创新,无处不在。贵黄高速其他控制性工程中,同样运用了不少新技术、新工法:甘溪大桥采用了近年来国内新发明的空腹式刚构桥桥型,创新了空腹三角区施工技术,使主跨径达到300米,为在建同类桥梁世界第一;乌梅河特大桥主拱缆索安装扣挂系统采用北斗定位信息技术,有效提升了拱肋安装精度;长2170米的龙昌隧道施工中,运用了智能三臂凿岩台车、拱锚一体机等机械化施工工艺,在“机械化换人、自动化减人”方面走在了全国前列……
智慧绿色
项目建设更加注重生态环保
“党的十八大以来,桥梁施工越来越追求精细化智能化,一批相对落后的施工工艺和设备逐步淘汰,被技术更先进、安全更有保障的工艺设备取代。”长年参与西部路桥项目,闫忠斌明显感到,近年来交通基建领域的施工质量和水平有了大幅提升。
中国建造的技艺精进,离不开中国制造的实力增强。“例如我们经常使用的江苏法尔胜公司生产的钢丝,强度从过去的1570兆帕逐步提高到2100兆帕。同样是直径7毫米,一根1570兆帕强度的钢丝可以吊起5辆家用轿车,而2100兆帕强度的则能吊起近7辆。”伏亚锋告诉记者,近年来,全液压模板、大吨位架桥机、智能化缆索吊、钢筋加工机器人等一系列先进的国产装备普遍运用到路桥建设领域,保障了施工质量和施工人员的安全,也缩短了工程建设周期。
建造过程更加智慧高效的同时,施工理念也正悄然转变。绿色生态成为不少交通基建项目的追求目标。
在贵黄高速杠高隧道和甲多隧道之间的路基中央,一棵高约20米的百年古松迎风挺立,仿佛在向过往车辆挥手致意。
“为了这棵古松,我们特地把高速‘拐了个弯’。”伏亚锋告诉记者,按照原本的设计,古松地处路基正线范围内,需迁至他处,但项目部通过优化设计方案,利用高速公路中央绿化带的位置给它安了家。在贵黄高速全线,桂花、香樟、红豆杉、罗汉松等千余棵珍贵树种都没被随意砍伐、清理,而是被搬进了服务区、互通区、绿化带等区域的“新家”,为高速公路增添了绿意与生机。
在贵定互通段,公路匝道环绕一座山包,巧妙的设计避免了山体迁挖,让路与山“友好相处”;在阳宝山大桥施工中,经过优化施工方案,可能造成的植被损失减少了90%以上;贵黄高速全线施工便道尽可能利用既有道路,新修便道尽量选取荒地、坡地、劣质地,减少对农田的人为分割,通过各种措施共节约土地600余亩……闫忠斌感慨:“建设之初,项目部就树立了‘最小破坏、最大保护’的理念,力争把高速公路轻轻地放进山水之间。事实证明,我们做到了。”
最美的风景在路上。如今,驱车穿行在贵黄高速,青山绿水相伴,新鲜空气扑面,令人心旷神怡。