重點工程元江特大橋 用技術(shù)扛起高墩大跨

元江特大橋，用技術(shù)扛起高墩大跨

7月12日，記者在中老國際通道玉溪磨鐵路元江特大橋施工現(xiàn)場看到，中鐵四局數(shù)十名工人冒著40攝氏度的高溫，抓緊推進大橋鋼桁梁安裝。

這座大橋飛跨V型高山峽谷，是元江上第一座鐵路雙線特大橋。橋梁集高墩、大跨于一體，最高的3號橋墩高154米，主橋變桁高上承式連續(xù)鋼桁梁最大跨度249米，將創(chuàng)下同類鐵路橋梁建設(shè)的兩個“世界之最”。

元江特大橋工程是全線重點控制性工程，橋梁兩側(cè)自然岸坡高達70度，橋面到江面高差237米，施工場地狹窄、交通不便，且大橋的設(shè)計施工技術(shù)國內(nèi)外可以借鑒的先例不多，橋梁施工難度大，安全風險高。

為確保橋梁按照預(yù)定工期交付使用，如何有效克服現(xiàn)場地形地貌復(fù)雜、大跨度懸拼架設(shè)、超高臨時墩施工等難點就成為擺在建設(shè)者面前亟須解決的難題。

精確合龍 做好橋梁線形控制

在橋梁架設(shè)過程中可能會出現(xiàn)最長懸臂達124.5米的工況，而且這里山高谷深，地勢險要，風大、溫差大，鋼桁梁本身受溫度影響大，“如何做好橋梁線形控制是能否實現(xiàn)精確合龍的關(guān)鍵所在。”中鐵四局元江特大橋項目總工程師謝露說，為滿足鋼桁梁線形調(diào)整需要，施工過程中，項目部將建立一套監(jiān)控量測系統(tǒng)，運用全站儀、GPS設(shè)備觀測線形變化，在桿件上安裝應(yīng)變片感知鋼梁形變程度。

工作人員在橋臺及各墩頂布置三維智能千斤頂及抄墊板等縱橫移糾偏裝置，并在墩頂安裝球形支座，利用墩頂縱橫移糾偏裝置和溫度調(diào)整法，分步驟調(diào)整合龍口縱向偏差，從而確保主橋精確合龍。

為確保鋼桁梁架設(shè)安全穩(wěn)定，中鐵四局元江特大橋項目部還根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)形式，因地制宜，創(chuàng)造性地提出“無纜索吊和吊索塔架輔助架梁方案”，使用2臺架梁吊機由兩側(cè)邊跨向主跨雙向懸臂架設(shè)，鋼梁在主跨跨中合龍，從而消除了吊索塔架和纜索吊施工面臨的山體塌方等安全風險。

分析建模 確保臨時墩穩(wěn)固

“考慮到現(xiàn)場環(huán)境保護需要和施工難度情況，在精確計算橋墩受力數(shù)據(jù)，確保橋墩滿足橋面承重和自身載荷的前提下，大橋共設(shè)置4個主墩和2個橋臺。”項目經(jīng)理王炳巖說，在鋼桁梁架設(shè)過程中，由于主墩間距過大，不能滿足鋼桁梁懸拼架設(shè)的需要，項目部參考同類型橋梁架設(shè)方案，并根據(jù)本橋梁結(jié)構(gòu)特點，通過建模計算，量身設(shè)計了11組臨時墩支架用于輔助鋼桁梁懸臂架設(shè)，其中L6號超高臨時墩高達133米，相當于48層樓高，創(chuàng)國內(nèi)同類超高臨時墩之最。

根據(jù)橋梁架設(shè)需要，每個臨時墩需承受4000噸的荷載，且高度超高，還要面對山谷地區(qū)高達20米每秒的風速考驗，這對臨時墩的穩(wěn)定性和安全構(gòu)成極大挑戰(zhàn)。

在超高臨時墩的結(jié)構(gòu)選型上，項目部通過分析國內(nèi)常規(guī)橋梁格構(gòu)柱支架制作工藝，結(jié)合對現(xiàn)場地質(zhì)地貌、自然條件的考察，并使用計算軟件對超高臨時墩支架受力狀態(tài)分析，最終設(shè)計確定超高臨時墩在使用國內(nèi)常規(guī)格構(gòu)柱支架的基礎(chǔ)上，在每片桁下面制作一組支架，兩組之間用細桿連接起來，確保了超高臨時墩在滿足荷載的前提下，也更加穩(wěn)固。針對高處作業(yè)安全風險高、工作量大的特點，在每層作業(yè)面設(shè)置可連通的工作平臺，并設(shè)置爬梯、安全網(wǎng)、防墜器，確保人員施工安全。

高墩減重 為橋梁建設(shè)提供借鑒

高達154米的3號橋墩，相當于54層樓房的高度。這座“第一高墩”重量將超過12萬噸，加上2.1萬噸的鋼桁梁，即使在不通行火車的情況下，橋墩底部都要承受15萬噸之重。設(shè)計人員在對橋墩底部進行地質(zhì)勘探時發(fā)現(xiàn)，這個區(qū)域斷層和滑坡體較多，地質(zhì)破碎，地底結(jié)構(gòu)不足以承受如此大的重量。經(jīng)多次專家論證、方案比選優(yōu)化，最終創(chuàng)造性地提出，由兩個鋼筋混凝土空心墩通過墩頂橫梁和中間“X”型鋼結(jié)構(gòu)橫向連接的施工方案，在確保承重達標的前提下，有效減輕橋墩自身重量。這一國內(nèi)首創(chuàng)的工法，為類似地質(zhì)條件的橋梁建設(shè)提供了借鑒。(趙漢斌)