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廣西日報頭版丨“橋”見新跨越②：這一提，提起一個“世界之最” |
2024年11月26日 07:14 來源：廣西云-廣西日報 作者：梁菡 庾琳 編輯：鐘瑋 潘曉明 |
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新聞眼平陸運河舊州特大橋位于欽州市靈山縣舊州鎮，是南湛高速的重點控制性工程之一，它在平陸運河馬道樞紐下方跨越運河，可謂平陸運河“第一橋”。 視頻素材來源：廣西路建集團 視頻剪輯：張鈺斌 廣西云-廣西日報記者 梁菡 庾琳 從南寧市出發，沿著今年6月通車的南寧至湛江高速公路廣西段一路向東，車行半個多小時，一座雄偉的大橋映入眼簾。橋面上，巨大的拱彎橫跨兩岸青山，描出一抹鮮艷的“中國紅”。 這，就是平陸運河舊州特大橋。 南湛高速，是西部陸海新通道的重要組成部分、廣西“東融”的重要通道。位于欽州市靈山縣舊州鎮的平陸運河舊州特大橋，則是南湛高速的重點控制性工程之一。它在平陸運河馬道樞紐下方跨越運河，可謂平陸運河“第一橋”。 尤其引人矚目的是，它是已建成世界最大拱肋整體提升跨徑和噸位的鋼管混凝土拱橋，整體提升的拱段跨徑達202米、重量達1800噸，提升高度達63米。 大橋拱肋這一“提”，提起了一個“世界之最”，彰顯了“基建狂魔”廣西力量在世界級重大橋梁工程設計理念、施工技術、材料工藝等方面實現一系列的技術突破和科技創新。
平陸運河舊州特大橋雄姿。羅雄鷹 攝 拱段拼裝軸線和高程精度均在5毫米內—— 用繡花功夫搭鋼鐵“積木” 站在山坡上，遠眺平陸運河舊州特大橋，主橋上鮮紅的拱肋在空中劃出漂亮的弧度，從拱肋上垂下根根系桿，穩穩地吊住橋面，橋上車輛往來飛馳。 “拱肋是保證橋梁結構安全和穩定性的主要承力部位。”廣西路建集團南湛高速1—3分部項目總工程師李雪松告訴記者，特大橋全長約525米，主橋跨徑260米，整體提升的拱段跨徑就達202米，占主橋拱肋跨徑近78%。 它的“世界之最”，就從這彎拱肋開始。 2023年7月，特大橋工地上，10座高度20—46米不等的鋼鐵支架分兩行排開。履帶吊機伸出長長的吊臂，細長的纜索吊起一節紅色的拱肋節段。 抬升，調整，落位……在工人的指揮下，各道工序有條不紊，巨大的節段穩穩地落在支架上。 “看起來很平常的施工，其實困難并不少。”李雪松坦言。 常規安裝拱肋，多采取斜拉扣掛施工法，這需在橋兩側搭建扣索塔架、錨碇和纜索組才能進行。但特大橋一側的引橋跨越西部陸海新通道的重要貨運干線——黎欽鐵路，如按常規方式施工，將會影響鐵路的安全和運營。 在比較多個方案之后，建設團隊決定采用“低位拼裝+中段拱肋門架法”整體提升施工工藝完成拱肋安裝。這一施工法是把大部分拱肋節段在主橋橋位處先拼成一個大段，再一次性吊裝，具有施工占地少、效率高的優點。 創新，意味著施工難度的增加。拱肋的“低位拼裝”，是首先需要解決的難題。 特大橋的拱肋有10段，包括2個邊段、6個中段和2個合龍段，其中6個中段要拼成一個拱形大段。 而6個中段，由12個節段和10個橫撐拼成，每個節段長30多米、重120多噸。這些鋼構件都要先吊到立拼支架上，再進行拼接，精度必須控制在毫米級。 “好比用繡花功夫來搭積木。”李雪松打趣說，這是一場力與巧的博弈。 然而，特大橋的橋位處地質條件較差，且拱段體量大。若放不好，支架有可能因受力不平衡而失穩，甚至垮塌。因此，建設團隊要解決的第一個問題，是立拼支架的穩定性。 建設團隊成立小組，結合現有技術展開攻關，一項創新設計逐漸成形：把球鉸自由轉動的靈活性，和千斤頂的承載力結合起來，形成一個可調節的承力裝置。 經過細化完善，研發出來的新型承力座，不僅使拱肋吊放到支架上時，能自動進行微調達到平衡穩定，而且能使拱肋在拼裝階段不用焊接在支架上，拼完后可以直接提離，不需要切割。 “我們的新型裝置使拱肋拼裝施工效率提升了50%，工期縮短近15天。”李雪松自豪地說。 支架問題的解決，為高精度拼裝打下了基礎。 清晨，太陽還沒躍出地平線，高高的立拼支架上，工人已經忙開了。時不時亮起的電焊火花，在鋼架間格外耀眼。 “工人通常需要在支架上工作12個小時，吃飯也是打包上去。”李雪松介紹，拼裝階段正值盛夏，鋼結構容易受熱膨脹，因此焊接工作常常選擇在清晨或晚上開始，這時候鋼結構受氣溫影響引起的變形小，有利于精準定位。 經過近一個月奮戰，中段拱肋完成拼裝。 6個中段一共80條對接焊縫，焊接一次合格率100％，節段之間焊接時對接偏差控制在1毫米之內，拱段整體拼裝軸線和高程精度均控制在5毫米以內。 當千噸級拱段遇到毫米級精度—— 智造技術助力關鍵一“提” 拼裝好的中段拱肋，202米的跨徑、1800噸的重量，將通過整體提升與邊段進行合龍，組成完整的橋拱。 在平陸運河舊州特大橋的施工中，這一塊無疑是最關鍵，也是難度最大、風險最高的環節。 因為特大橋吊裝的拱肋段跨徑、噸位和整體提升高度超出了當時國內外同類型拱橋建設的紀錄，這意味著許多技術環節沒有現成的經驗可借鑒。 2021年，以南湛高速1—3分部項目副經理胡立楷等為帶頭人的一群年輕技術人員，開始投入到整體提升智能控制系統的研發。 實際提升過程情況千變萬化，如何及時監測、快速應對？研發團隊一直在思考。 查論文、翻書籍，一次次討論，一遍遍深入施工現場實地觀測……年輕人敢想敢干，他們瞄準了近年來新興的數字孿生技術，決定把該技術與BIM技術（建筑信息模型技術）進行創新整合。 “與其他大橋使用的數字系統最大的不同，是我們真正實現了基于數字孿生技術的智能控制。”說起特大橋的“數字孿生智能顯控系統”，胡立楷自信滿滿。 在集成多源感知大數據的基礎上，建設團隊在虛擬空間搭建一個特大橋的“孿生兄弟”，通過它來模擬提升場景，并將虛擬和現實相聯，助力特大橋實現拱肋整體提升智能化、可視化控制。 2023年9月19日，特大橋中段拱肋整體提升正式開始，所有的目光都盯住了這個重達1800噸的龐然大物。 隨著指揮員一聲令下，系吊拱肋的纜索開始發力，拱肋緩慢離開支架，形變雷達、集成測量機器人、高清高速攝像測量儀等多源監測設備啟動，全方位捕捉拱肋的姿態變化、提升塔架受力情況、地基沉降情況等數據。 一丁點、一丁點……拱肋提升的速度僅為每小時3米，這是一個緩慢到不易覺察的過程。 但指揮室里的智能顯控系統大屏幕上卻“熱鬧非凡”：拱腳平面位移、拱肋水平參數、支架應力、環境風速等數據不停躍動，種種肉眼看得見看不見的狀況都化成直觀的數據和三維動態模型，實時采集、實時顯示，一目了然。 所有的數據如跳動的精靈，一個個涌入智能顯控系統，而智能顯控系統則像一個智慧大腦，對這些數據進行自動分析、自動決策，從而實現對整體提升的過程進行自動控制。 經過30多個小時的奮戰，中段拱肋一次性整體提升63米，拱肋最高點到達110米高空位置，合龍軸線高程偏差小于5毫米。 目標達成！現場100多名工人爆發出勝利的掌聲。 2023年9月29日，平陸運河舊州特大橋順利完成全橋拱肋合龍。一道鋼鐵長虹傲然聳立藍天之下。 過硬的“廣西之最”“全國首次”—— 萬噸沉井讓橋墩巍然屹立 俗話說，基礎不牢，地動山搖。 平陸運河舊州特大橋主橋跨徑260米，屬大跨徑拱橋。想要跨得穩，橋墩就要立得住，沉井正是橋墩的基礎。 特大橋主橋有兩座主墩，一共要建設4座沉井基礎，其中5號墩左幅沉井高24米，重達1萬多噸，是當時廣西在建的最大沉井。 去過沙漠的人或有這樣的體驗：沙子松軟，雙腳容易陷進去，但在腳下墊塊板子就不會深陷其中。 特大橋位于地質破碎層，橋位處地基軟弱，下伏基巖埋深大。 “沉井的作用類似于這塊板子，擴大其受力面積，讓橋墩站得更穩。”南湛高速1—3分部項目經理蔣敏對此有一個形象比喻。 沉井體量大、工序多，澆筑、下沉、填充等關鍵環節各有各的難點，怎么辦？ “就像玩闖關游戲，遇到問題，就解決問題。”回憶建設“廣西之最”沉井的過程，蔣敏這樣形容。 2022年4月，特大橋進入沉井澆筑階段。 “劉總，關于井壁模板安裝的方案，我想和您再討論討論……”深夜的南湛高速指揮部工程部燈火通明，工程部部長呂立波撥通了分管大橋建設的副指揮長劉棟的電話。 “傳統的井壁模板安裝工藝依靠吊車配合人工進行，存在一定的質量及安全隱患。提高安裝精度和安拆效率，是我們改進的方向。”呂立波提出自己的看法。 方向指明道路。 指揮部立即聯合各參建單位開展技術攻堅，研發出“沉井外圍收放式井壁模板及其施工方法”，僅需1天就能安拆一節外側井壁模板，效率提高了5倍。 沉井是分節澆筑、分節下沉，每節施工周期約15天，其下沉速度平均每天僅為0.5米。 “別看只有0.5米，一座沉井數千噸，僅首節沉井的重量就相當于12頭成年藍鯨的體重。如果控制不好，很容易在下沉中出現井身側傾、超沉、開裂等風險。”蔣敏解釋。 為此，建設團隊采用測量機器人全程監測下沉過程，隨時糾偏，最終使特大橋沉井施工全過程水平偏位控制在5厘米以內，垂直度不超過1/100，實現精準下沉。 從空中俯瞰一座沉井，就像劃分為6個空格的方形大盒子。特大橋橋位處土質軟弱，如果沉井太重，容易發生沉降風險。 如何填充這些空格，讓沉井既穩固，又盡可能輕？ “我們采用了新型泡沫混凝土填充工藝，這在國內屬首次。”蔣敏告訴記者，泡沫混凝土具有輕質性、高流動性、施工便捷性等特點，可有效提高沉井基礎的穩定性，減少后期平陸運河施工對大橋的影響。 由于沒有可參照的施工經驗，技術團隊攜手西南交通大學，摸索出泡沫混凝土最優配合比參數，實現高質量施工。相比普通混凝土或砂石土料，泡沫混凝土填充總重量減輕一半以上。 今年5月22日，特大橋全幅貫通。堅實的沉井基礎，像大樹的根牢牢扎入地下，讓特大橋墩身巍然屹立。 南湛高速指揮部指揮長李莘表示，特大橋建設以來，先后開展科研課題9項，共申請專利35項，在各類國家和自治區級科技創新獎中獲獎10多項；其所探索的“低位拼裝+中段拱肋門架法”整體提升施工工藝，對大跨徑鋼管拱橋在復雜地基和場地受限區域施工具有很好的應用價值。 大道如砥，桂粵通衢。 平陸運河舊州特大橋這條“智造長虹”托起了發展，也連通了未來。 橋上，南湛高速公路“彎道取直”，為廣西跨越發展提供了便捷通道；橋下，黎欽鐵路班列飛馳，貨暢其流；不遠處，平陸運河工地建設熱火朝天，承載著廣西人民的期盼…… 一幅西部陸海新通道綜合交通網絡的立體畫卷，正徐徐鋪開，描繪著交通強國、交通強桂最生動的亮麗篇章。
報紙版面截圖。
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