▲ 大河坝特大桥视频
▲ 大河坝特大桥
项目名片
姓名:沿江高速宜金段XJ25-2大河坝特大桥
生日:在建
籍贯:四川
长度:净跨360m,全长389.6m
类型:中承式钢管拱桥
特点:采用全装配化塔架设计,典型山区金沙江库内大跨径高速公路拱桥
建设单位:四川沿江宜金高速公路有限公司
设计单位:四川省交通勘察设计研究院有限公司
施工单位:四川公路桥梁建设集团股份有限公司
大河坝特大桥位于四川省凉山州金阳县,跨越金沙江支流而设。大桥全长389.6m,结构形式为中承式的钢管混凝土拱桥,下部构造金阳岸为直径7m超大直径竖桩+斜桩组合式基础,新市岸为14730m3重力式拱座。上部构造拱肋为变截面钢管混凝土桁架结构,拱肋φ1300弦管内灌C60自密实补偿收缩混凝土,桥面为钢混叠合梁,钢结构共计9600吨。预计2024年9月完成大桥主体工程。
独特之处
项目区地处川西南横断山系东北缘大凉山山脉,地形切割剧烈,山势陡峻,属中高山强烈切割区。植被稀少,生态环境脆弱,岩层破碎地质条件复杂,两岸拱座均发育高位崩塌,场地处抗震危险地段。风场絮乱、风速大、风期长,6级以上大风持续时间长达半年,最大瞬时风速达32.4m/s,相当于11级暴风,对高空特种作业影响较大。桥梁临江临崖,项目起点紧邻连拱隧道无过渡段,止点连接简支梁桥,均同步施工中,场地狭窄,作业区域点状分布,缆索系统布设难度大。项目位于金沙江下游四座梯级电站白鹤滩与溪洛渡之间,库区内水位落差达60m,本桥钢结构长32m、重140吨,钢结构加工制作选址及大件运输困难。
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攻坚克难,革故鼎新
根据本项目施工特点,公司牵头项目组织成立攻坚克难专项组,遇事三思,逢疑必解,以守质增效促进度,排险消危保安全的理念,以“造沿江品质工程,创川桥吊装品牌”的目标克服一系列施工难题。
1、下部构造施工
新市岸拱座开挖为67米高边坡施工,开挖面山体陡峭,岩体破碎,块状孤石林立。施工过程中石块易发生高位弹跳拱座高边坡左侧为25标拌合站及隧道支洞并设有民工驻地;拱座前缘下方为XW04县道及既有桥梁一座,为对既有道路及桥梁保护和过往车辆行人安全。拱座开挖方式采用机械开挖,并沿开挖面竖向分层采取“一防、二挡、三拦截”措施,确保开挖过程中无石块滚落及弹射至“两厂三区”及既有道路桥梁上。
本项目竖撑及斜撑均为7米超大直径桩,桩长30-45米。每延米开挖方量达46方,若采用传统人工挖孔施工效率极低。斜撑水平夹角42°出渣及其困难。根据桩基结构尺寸,竖撑采用钻爆法开挖,小型挖机孔内清渣,吊车垂直运输出渣,逐榀开挖逐榀防护。斜撑采用隧道“新奥法”施工原理,两台阶开挖,小型挖机孔内清渣,有轨运输出渣,逐榀开挖逐榀防护。开挖过程中并采用超强预报及监控量测技术对掌子面岩层发育和临时初支的稳定性变形量进行观测。确保洞内施工人员安全。
2、缆索吊装系统施工
本桥采用无支架缆索式起重机施工,塔扣一体,索塔6柱双肢式结构,塔高132m。
1)锚碇系统
根据现场桥位地形地貌及地质构造,结合当地生态环境。在锚碇结构形式上选择岩锚,其具有施工周期短,圬工设施少,周边生态环境影响小,无便道施工等诸多优势,我部主锚、扣锚、八字抗风均采用岩锚索施工,全桥共计钻孔深度12000m,工期节约2个月,单项成本节约140万元。岩锚穿越流砂层、破碎岩石层、以及富水层等不良地质条件下,且新市岸岩锚位于高边坡上,材料设备无机械运输,通过修建小天线材料运输平台基本解决了设备上山的问题,并且通过采用偏心扩孔钻头、采用P110 热处理渗碳调质1cm的加厚导管跟管措施和打引水孔等措施解决了不良地质条件岩锚施工的问题。
2)全装配化塔架格构系统
因桥位现场风速大,风期长。为缩短高空作业时间,降低安全风险。塔架采用工厂化加工、模块化设计、装配化安装。与电梯、塔吊等附属设备同步设计,塔架安装采用29000颗高栓连接,全过程无焊接作业,确保了整个塔架的加工质量,钢锚梁摒弃传统的单一角度钢锚梁,创新性的采用适用于各种角度的钢锚梁,具有安拆方便、周转性强的特点,塔架达到全周转零损耗的目标。
3)钢结构制作加工运输
钢结构最大尺寸为32*12*4m,重140吨,工厂内进行3+1预拼装。若采取立拼需考虑自身高度、胎架高度、4节段拱肋弧度等常规龙门吊高度不足,且自身稳定性不足使用工装耗材巨大。因此场内采用卧拼、卧运方式进行加工运输。库区内不具备修建大型码头条件,修建侵水路堤大件运输车辆直接上船的方式进行运输。大件运输车辆通过简易栈桥直接上船的方式解决水运装船问题。在起吊下方通过上下游主吊点进行空中翻身动作,再进行安装作业。
4)钢结构“一键安装”集中控制系统
缆索吊集中控制系统是专门针对缆索吊此类特殊起重机开发的控制系统,可对缆索吊装的关键部位的位移、应力、安全状态进行监测并预警,在此基础上增加施工动态模拟对适时反应当前施工状态的安全性及风险点进行自动评估总结,并将两岸卷扬机群控制集中到一处控制,通过现场建立集中控制室对整个系统进行可视化、集中控制化,达到“一键吊装”实现科技减人化目标。
5)不间断多级泵送主拱內灌
本桥主拱內灌为多级泵送顶升工艺,多级转换采用液压转换装置,反向润管技术。实现內灌过程中全程无间断,灌注时间缩短1小时。
6)钢格子梁索鞍不横移工法
钢格子梁采用索鞍不横移施工,拱上设置起吊卷扬机进行钢格梁提升,通过横向扁担梁及装配化吊具将吊点横移至主拱外侧。取消塔顶托架结构节约塔顶型材100吨,工期节约1个月。
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降本增效,质量强国
在集团公司的大力倡导下,大河坝项目积极响应创新创效工作,依托项目自身特点,围绕质量、安全、成本三大主题开展项目微创。项目共已取得实用新型专利8项,省、部级工法各1项,省级QC2等奖1项,企业级工法4项,发表论文6篇,发明专利3项(申报中)。在施工过程中,装配化索塔结构,自适应多角度钢锚梁,装配化主拱焊接平台,库内无码头大件水陆一体化运输,岩锚不良地质新型止浆阀装置,多级泵送不间断浇筑工法,大件180°翻身技术,可拆卸专用格子梁吊具等工艺工法,在同类型桥梁建设中起到了重要参考并得到成功运用。
经济社会意义
四川沿江高速(宜攀高速)指国高网G4216线成都至丽江高速公路中的宜宾至攀枝花段,是目前国内高速公路建设史上单体投资规模最大、四川境内建设里程最长、建设施工难度最大的高速公路项目,因路线沿金沙江铺设,故称作沿江高速。项目已纳入国家《长江经济带综合立体交通走廊规划》,是成都通往攀西经济区、贯通南亚、通江达海的重要出川大通道,也是服务乌蒙山区、大小凉山彝区脱贫奔康的重要扶贫大通道。项目建设不仅打通了国家高速公路大通道,进一步完善四川省高速公路网络,更有力地支撑了四川省推进长江经济带和一带一路联动发展大局,对扩大有效投资、稳定经济增长和促进民族地区脱贫奔康也具有十分重要的意义。项目建成后,宜宾至攀枝花车程将由现在的10小时缩短为6小时左右。
▲ 图片作者:杨捷
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