60年進化,中國鐵建橋樑建造技術逆天生長

作為共和國橋樑建設的主力軍,60多年來,中國鐵建承建的高、大、難、新、長、特等各種類型的橋樑,總長已超過1.6萬公里,相當於在太平洋上從南到北架設一座大橋。在中國橋樑建設史上,中國鐵建人以“逢山鑿路,遇水架橋”的拼搏精神,以“敢教日月換新天”的勇氣和智慧書寫下輝煌的篇章。

中國鐵建的橋樑施工技術從搶修大橋起步,60多年來,從跨河、跨江,到跨越海洋,建造的大橋無論是地質條件,還是結構形式都越來越複雜,直至在世界頂級橋樑刻上了自己的名字。橋,作為技術密集型工程,作為中國鐵建最重要的作品之一,也從一個側面見證著企業科技的進步、發展的脈動、強大的實力。

盤點中國鐵建60多年橋樑建設的變遷,將是一項浩大的工程,由於版面所限,只能以小見大,選取水上橋、跨度、橋型三個最具科技含量的側面,管中窺豹,展示中國鐵建橋樑建造技術的日新月異。

與滔滔河水的首次較量包蘭鐵路三盛公黃河大橋(1957—1958年)

60年進化,中國鐵建橋樑建造技術逆天生長

包蘭鐵路三盛公黃河大橋是包蘭線的重點工程。大橋全長682.5米,設計為12孔55米下承式鋼桁架,基礎採用當時先進的“射水沉樁”方法施工。大橋於1957年4月開工,由鐵道兵獨立橋樑團(今十八局集團)承建,這是鐵道兵部隊首次在波濤滾滾的黃河上修建大橋。

大橋地處鄂爾多斯高原,冬季氣溫降到零下20多攝氏度。冰層覆蓋在高聳的吊裝架上,既冷且滑,戰士們得用斧頭砍掉冰塊才能攀登作業。有時河面上颳起六七級狂風,他們得用保險繩把身體綁在樁架柱上艱苦作業。到了春天,黃河解凍冰開,冰排順流而下,嚴重威脅橋墩安全。對漂流在河中的大冰排,施工部隊請炮兵發射炮彈擊碎,離岸近的則投擲炸藥包爆破,從而避免了冰排碰撞橋墩的危害。1958年9月10日大橋建成通車。

跨越天險的七百天鏖戰瀘州鐵路長江大橋(2000—2002年)

60年進化,中國鐵建橋樑建造技術逆天生長

2000年冬,隆(昌)敘(水)鐵路瀘州長江大橋開工。十二局集團一公司承建了這座當時全國同類型鐵路大橋中位居第一的跨長江大橋。

瀘州長江大橋全長1444.5米,主橋為一聯5跨連續剛構梁,最大跨度144米,突破長江天險是大橋施工的關鍵。當年的水文資料顯示:施工區域江面寬800米,水深20多米,最大水流速度每秒4.4米,有11個橋墩在水中。

2001年5月,湍急的江水將3號深水墩處沖刷成一個巨大的駝峰,高處的魚背石樑和底部的沖溝相差11米,而且地質軟硬不均,鋼護筒在水中一捱到魚背石樑就滑行錯位。項目部通過技術攻關,成功解決了護筒固定、沙卵石層塌孔、湧水等技術難題。經過730天的鏖戰,2002年12月5日,瀘州長江大橋貫通。

產研攜手征服施工極限平潭海峽公鐵兩用大橋(2013—)

60年進化,中國鐵建橋樑建造技術逆天生長

正在建設中的平潭海峽公鐵兩用大橋是國內第一座公鐵兩用跨海橋,下層為雙線I級鐵路,上層為6車道高速公路,為世界在建難度最大的海峽大橋。

該橋面臨許多困難與挑戰:位於世界三大風區之一,全年6級以上大風天數超過300天,年有效作業時間不到120天;最大水深42米,最大潮差達7米,嚴重影響樁基礎施工;所處位置海床面高差起伏大,巖面傾斜,無覆蓋層的高強度祼巖接近於鋼的強度。為攻克技術難題,項目部藉助大橋局集團博士後工作站,通過與相關科研院所合作,搭建科技研發平臺,主導研製出國內首臺“SPZ2700×2/64型雙孔連做節段拼裝造橋機”;對比鋼護筒的受力方式及鋼管樁結構佈置,優化棧橋和作業平臺,增加棧橋長度使海上施工陸地化。這些技術在國內橋樑施工技術領域都處於前沿。

萬顆螺栓擰出中國驕傲成昆鐵路迎水河橋(1966年)

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成昆鐵路迎水河橋位於雲南祿豐縣境內,兩端與隧道相連,全長203米,最長孔跨度112米。由鐵道兵第七師三十三團十三連(今十七局集團)施工。

迎水河橋採用的是由2600多根大小不同的杆件和3.5萬顆高強螺栓連接組成的栓焊梁。當時採用這種新技術建橋,在我國尚屬首次。修建這座橋,技術複雜,精度高,質量要求嚴。十三連是新組建不久的連隊,新戰士多,缺乏修橋的技術和經驗。連隊接受任務後,幹部戰士們在技術人員和老工人們的悉心指導幫助下,邊幹邊學,終於提前41天高質量地建成了這座精度高、難度大的橋樑。

迎水河橋造型美觀,它跨越深谷,且避免了修建橋樑高墩,這在中國橋樑建造史上屬首創。同時,其112米的跨度超過了美國同類橋樑109米的最大跨度,是當時世界上跨度最大的系杆拱橋之一。

沿海軟基托起新的跨度天津彩虹大橋(1996—1998年)

60年進化,中國鐵建橋樑建造技術逆天生長

國內最大跨度的下承式柔性系杆拱橋——天津彩虹大橋位於天津市濱海新區,全長1216米,其中主橋長504米,寬29米。該橋採用拱腳與橋墩完全分離的簡支下承式柔性系杆剛性拱,為國內首次採用的橋樑結構形式,其計算跨度160米是國內下承式柔性系杆拱橋的最大跨度。

彩虹大橋如同一條板凳,板凳腳就是橋墩,腳踩得穩不穩尤為關鍵。當時國內已建成同樣橋樑有10餘座,但均處於相對較好的地質條件下,所採用的工藝不能滿足天津濱海地區軟基沉降的技術要求。十八局集團建設者通過不斷創新,在該拱橋兩拱腳下設置支座,在兩拱腳之間設置強大的系杆以平衡拱的水平推力,確保大橋穩定。為確保質量,還利用毫米級監測“千里眼”實時跟隨保證施工精度。該橋的順利竣工為在沿海軟基、平原地區建造同類橋樑積累了豐富經驗。彩虹大橋獲得了天津市科技進步獎。

世界之最將在這裡誕生重慶市鵝公巖長江大橋(2014—)

60年進化,中國鐵建橋樑建造技術逆天生長

在山城重慶,波光瀲灩的長江之上,目前世界跨徑最大的雙塔雙索麵自錨式懸索結構橋樑正在緊張施工中。

重慶市鵝公巖長江輕軌專用大橋,是中國鐵建承建的重慶市軌道交通環線二期(上浩至重慶西段)BT融資項目的重點工程,由大橋局集團一公司承建。大橋全長1650.5米,引橋長530.5米,主橋長1120米,主跨600米,在世界同類型橋樑中跨徑最大。工程2014年5月4日正式開工,合同工期為1065天。

重慶市鵝公巖長江大橋在世界同類型橋樑中跨度最大,並開創多項第一。為解決由此帶來的諸多技術難題,項目部開展了4大課題17項技術研究。目前已順利完成了“主墩深水基礎施工技術研究”和“主塔快速施工及安全防護技術研究”等10項課題。無論是施工進度還是技術突破,該橋在國內乃至世界同類型橋樑中都處於領先地位。

空中懸澆演繹全新工法京九鐵路泰和贛江特大橋(1993—1994年)

60年進化,中國鐵建橋樑建造技術逆天生長

傳統意義上的橋樑似乎永遠是架設而成的。而京九鐵路泰和贛江特大橋卻是用鋼筋混凝土從墩身頂部直接懸空澆築而成的。作為京九鐵路的重點工程之一,泰和贛江特大橋由於受贛江流域面積和河流航運影響,要求橋樑梁底標高在通航水位以上淨高10米,淨寬不小於70米。因此,該橋主跨第2、3、4、5孔通航孔採用跨度為80米的懸臂澆注連續梁,這在當時的技術條件下具有很大的施工難度。

施工過程中,墩身頂部的梁端所構成的“T”字形分段均衡地向兩端延伸,像巨人伸出的巨臂一樣,最後在空中“拉手”合龍成一個連續的整體梁。這種橋樑的專業術語叫“預應力鋼筋混凝土懸臂箱型梁”,簡稱“懸灌梁”或“懸澆梁”。在京九鐵路線上,十七局集團採用的這種施工方法帶來了國內橋樑施工領域的一次重要技術革新,而泰和贛江特大橋也被譽為鐵路建橋史上的奇蹟。

美麗身姿扮靚古老金城小西湖黃河大橋(2002—2003年)

60年進化,中國鐵建橋樑建造技術逆天生長

波光盪漾之間,一道絢麗的彩虹鑲嵌在美麗的黃河之上。作為蘭州市的標誌性建築——小西湖黃河大橋是國內第二座矮塔斜拉橋。

十二局集團四公司施工的蘭州市小西湖黃河大橋由黃河大橋主橋和濱河中路立交兩部分組成,主橋為跨越黃河而設,設計為雙向六車道,為預應力混凝土雙塔單索麵部分斜拉橋,採用塔梁固結、梁墩分設結構形式,結構新穎獨特、施工工藝十分複雜。十二局集團四公司首次在國內採用大口徑薄壁混凝土圍堰施工解決水中墩施工難題,運用大截面混凝土箱梁非蒸養技術解決了高寒地區冬季施工難題,橋塔索鞍施工在國內首次採用分管及抗滑錨施工技術,解決了養護和換鎖難題,兩項成果在國內領先,一項成果填補國內空白。

“七橋連體”邁向科技之巔雲桂鐵路南盤江特大橋(2010—)

60年進化,中國鐵建橋樑建造技術逆天生長

在紅河州彌勒市與文山州丘北縣交界處,赤色的南盤江江面上270米高空處,雲桂鐵路南盤江特大橋宛如一道飛虹靜臥在雲霧之中。這座預計2016年年底通車的特大橋全長852米,跨度416米,是目前世界上客貨共線高速鐵路最大跨度勁性骨架鋼筋混凝土拱橋。

大橋結構及施工集拱橋、斜拉橋、連續梁橋、簡支梁橋、T構橋、連續剛構橋、懸索橋7種橋型於一體,集深基坑、大體積混凝土、高橋墩和骨架的外包混凝土於一身,施工難度位居世界同類橋樑前列。主橋單跨達416米,比著名的美國胡佛水壩公路大橋長87米,是我國鐵路橋樑建設的重難點科研攻關項目。

項目開工建設以來,十八局集團組建了以中國工程院院士、國內橋樑專家為主要成員的現場專家組,先後對大體積混凝土施工等12項瓶頸工序展開科技攻關,確保了勁性骨架的高精度合龍,整體技術達到國際先進水平。


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