鹤峰网讯(全媒体记者 龙炳洁)于群山之上鸟瞰,一座座桥梁跨越高山河水,让天堑变通途。“藏在深山人未识”的鹤峰,将实现从“层峦叠嶂”到“高速平原”的跃迁。
宜来高速公路鹤峰东段项目建成后,鹤峰至宜昌、湖南张家界的行车时间将由现在的4个小时缩短至2小时以内。“天路”“虹桥”连缀的交通线,将让山里人摆脱“跋山涉水”的宿命桎梏。
而这其中,两座特大桥的架起,让跨越天堑变成现实。
从此,如鹤飞翔不是梦。
2024年6月29日,宜来高速鹤峰东段云南庄特大桥顺利合龙,标志着该鹤峰东高速全线贯通,向全面建成通车目标迈出关键一步。
云南庄特大桥桥址区属构造剥蚀低中山区,沟谷两岸坡面凹凸起伏,地形陡峭,主桥墩顶层与沟谷高差约200米,撕裂出难以跨越的天堑。
“桥台基础位于悬崖峭壁上,就连前期复测桥梁桩位,都需要请专业攀岩人士带领才能爬上测量桩位,可以想象在上面施工的难度有多大!”鹤峰东土建二标项目总工李一石说。
此外,桥梁上下弦施工,彼此干扰较大,加上悬浇节段多,工序转换频繁,施工面临精度高、拼(吊)装难度大、拼装难、安全风险高四大难题。
复杂的施工情况决定了云南庄特大桥不能采用常规方法建造。那么该如何克服跨度大、高度大、空间窄、地势险等不利因素?
采用新型空腹刚构桥梁+双层临时扣索配合挂篮悬浇施工工艺。通过加大根部主梁高度并在腹板挖孔,形成空腹三角区,从而突破常规连续刚构桥主跨跨越能力的限制。“这是一种新颖的桥梁上部结构形式,兼有拱桥和梁式桥的受力特点。”中交二院设计代表朱国华介绍,“因少有成熟经验可资借鉴,我们参建各方都必须协同攻坚。”
桥梁结构复杂精密,施工工序困难重重。扣索挂篮悬浇施工、体外预应力施工、上下弦主梁施工及合龙、主梁线型控制等工序均是主要施工难点。
为了保证施工有序,施工单位首次采用双层临时扣索配合挂篮悬浇施工工艺。现场,以先下弦施工、后上弦施工的方式错开作业,始终保证下弦挂篮超前上弦挂篮3个节段。
“为了保证工程进度,安排工人两班倒,换人不停工。”李一石说,“工人每天都要在这样的高度上工作数小时,不仅要克服高空作业的恐惧和不适,还要应对强对流天气等恶劣的自然环境。”
经过湖北交投鄂西建设公司和施工、监理、设计等参建单位长达3年半时间的协同攻坚,如今,在武陵深处的崇山绝壑上空,空腹式钢构桥型全国第四、湖北第一的云南庄特大桥终于凌壑而起,横空出世。
从云南庄特大桥向西近6公里,一座虹桥——溇水河特大桥,耸立于溇水河大峡谷上空。行走于桥上,空中漫步的惊险挑战着人们的胆量,山风从两座大山之间吹来,脚下的溇水河蜿蜒向前。
溇水河特大桥全长328米,采用计算跨径310米的高低桁架两铰拱,两铰高差29.78米,两岸拱座嵌固于稳定的基岩之中,形成纵向不对称拱桥结构,宜都侧处在高差达300米、局部存在危岩体、近乎直立的悬崖峭壁之上。
溇水河特大桥地处褶皱山地,横跨深度300多米的U型峡谷。与云南庄特大桥相比,溇水河特大桥的跨度、高差更大,峡谷更窄,同时地质条件更加复杂。
“峡谷到溇水河特大桥桥面设计纵深300余米,如果采用传统方法在峡谷中架桥,墩身过高不利于桥梁结构安全。”朱国华介绍。
结合现场地形地质情况,建设单位决定采用高低不对称的拱桥跨越峡谷。
克服了高差,如何在狭窄的空间内施工,又成了一个难题。
“既然在峡谷内施工,空间过于狭窄,我们便在峡谷两岸先建一座‘悬索桥’。”朱国华说。
于是,施工方采用了缆索吊机带载横移的施工方法。首先在峡谷两岸建造两座高150米的扣缆塔,然后利用两束1000米长的主缆索将其两端连接起来,形成了一座类似于悬索桥的结构,然后利用“悬索桥”进行钢拱的安装和钢梁节段的架设。
溇水河特大桥拱肋共分为50个节段,最大吊重节段重量135吨,相当于100辆小汽车的重量。除了运输,施工方还要对这些“大家伙”进行精密地拱肋拼装。
2022年11月,拱肋拼装施工正在进行,山谷两侧已经拼装完成的钢拱宛如扬起的巨型手臂,当月月底便“牵手”合龙。“由于施工工艺复杂,溇水河特大桥的修建相当于造了3座桥。”李一石说。
2024年5月28日凌晨,随着最后一辆加载车缓缓驶离桥面,经过“四天三晚”的连续作战,溇水河特大桥顺利完成荷载试验,标志着这座两铰拱桥完成了通车前的“全身体检”。
由于溇水河特大桥的结构特殊,技术含量高,同类型桥梁较少,工艺和技术要求较高,其荷载试验选取的工况测点相较其他同类桥梁更多,施工控制难度大。
荷载试验分为静载试验和动载试验两部分,采用45个无线静态应变采集模块、4台TS60高精度全站仪、12个无线索力测试模块、11个无线模态采集模块和1台远距离挠度测量系统等先进设备组成了一个规模庞大的数据采集系统开展试验,对预先安装于主拱桁架、横梁、桥面板的306个应变测点,以及安装于主拱、桥面板、拱座的54个位移测点等进行数据采集。
整个试验共采用重量约30吨的重型卡车加载,单工况最大用量为30辆,最大加载重量达900吨。此外,由于主拱为大跨径的钢桁架结构,对环境温度变化非常敏感,白天温差较大,会导致荷载试验数据不准确,因此试验多在夜间实施。
此次溇水河特大荷载试验数据均在设计范围之内,荷载试验的圆满成功,完成了宜来高速项目鹤峰东段全线通车的又一块“拼图”。
“这两座桥的建成是让人惊艳的,但回头看,是被倒逼的结果、无奈之下的选择。我们必须不断创新,才能攻克这一个又一个难题。”李一石说。
云南庄特大桥和溇水河特大桥,就像两只飞翔的巨鹤,衔着随风而舞的彩练,跨堑过峡,连通山外。
穿峰越谷出深山,层峦叠嶂挡不住。