主塔施工突破了“桩基邻孔作业、长江大堤建设桥塔、索塔高性能清水混凝土、1761吨双壁整体式钢吊箱浮运安装”等四大技术难题。日前,在江西九江召开的2012年全国斜拉桥关键技术研讨会上,九江长江公路大桥实现的一项项科技创新受到了来自同行的关注。
依靠科技创新,九江长江公路大桥实现了超大整体
钢吊箱工厂化制作、下水及高精度安装。陈陆清摄
九江长江公路大桥是“7918”国家高速公路网规划中福州至银川主线的重要组成部分,也是江西省筹资建设的第一座具有世界领先水平的跨长江高速公路桥梁,全长25.193公里,由赣鄂两省共建。跨长江大桥全长8462米,主跨跨径达818米,为双塔混合梁斜拉桥,居同类桥梁世界第六。截至目前,九江长江公路大桥项目科研课题共立项18个,结题3个,公开发表论文专着18篇,所有科研成果全部应用于大桥建设……
科技撑竿一:
优化工艺
完成主塔桩基临堤施工
2010年5月22日12时,随着最后一节导管的吊离,南塔主墩21-1号桩顺利完成浇筑,标志着九江长江公路大桥项目控制性工程——南主塔28根桩长88米的大直径超深钻孔灌注桩基础群工程全面完成。
据了解,九江长江公路大桥南主塔桩基工程位于长江永安大堤平台上,基础中心线距大堤顶外肩仅32米,且地质条件复杂,是历来桥梁施工的“禁区”。因此,主塔桩基临堤施工的稳定和安全从设计开始就一直备受各方关注。但项目建设者们大胆突破,迎难而上,通过优化施工方案,改善施工工艺,加大施工投入,严格施工管理,克服了作业面小、工期紧等诸多困难,解决了砂层厚、入岩深、岩面不平、岩溶发育等地质难题,在长江主汛期来临前胜利完成南塔桩基施工任务,确保了永安大堤的安全。
与此同时,永安大堤的防渗和加固工程也同步完成,堤身迎水面抛掷了39000立方米片石和33000个四面六边透水棱块,堤身、堤基用30兆帕高压喷射混凝土造防渗墙进行防渗处理,为长江大堤披上了厚厚的铠甲。工程施工的同时,委托具有国内专业领先水平的河海大学在永安大堤上布设了56个监测点,对桥区大堤进行全方位安全监测,为大堤安全装上了“眼睛”。
科技撑竿二:
自主研发
斜拉索减振器
针对斜拉索的振动控制,九江长江公路大桥项目自主研发了具有创新性的摩擦式杠杆质量减振器(FLMD)。该减振器运用杠杆放大原理,综合应用摩擦阻尼、粘滞阻尼减振措施,具有较好的减振效果。此外,FLMD主体减振结构尺寸较小,安装、维护方便,可降低安装高度,对千米级及以上跨度的斜拉桥而言,具有较广泛的应用前景。
据介绍,FLMD斜拉索减振器是在荆岳长江大桥及天兴洲长江大桥斜拉索LMD减振器的研究基础上,不断改进而研发的斜拉索减振器产品。据了解,该减振器的研发,将大大推进斜拉索减振措施研究领域的进步和发展。
科技撑竿三:
索塔高性能清水混凝土
耐久性设计
随着桥梁建设水平的不断提高,人们对桥梁的要求已不仅仅满足于结构的安全性能,还要求外观优美并与环境相协调。九江长江公路大桥主桥设计使用寿命100年,如何既体现桥梁结构的空间美学艺术,又保证结构及构件在设计使用寿命期内的安全、适用和耐久性,成为了项目科技攻关的难点。为此,九江长江公路大桥项目办提出,采用C50高性能清水混凝土对桥梁索塔进行施工,利用清水混凝土朴实无华的外表将结构的使用功能与装饰功能合二为一,体现“内实外美”的效果。
由于大桥所处的九江市属于酸雨控制区,因此在设计时大气污染环境作用等级被确定为D级(严重)。分析表明,大桥索塔混凝土结构主要承受弯压荷载,这就要求混凝土耐久设计应根据大桥不同部位的限缩防裂、配筋、体积大小、养护难易程度及受力程度,有针对性地分别进行。
科技撑竿四:
1761吨双壁整体式
钢吊箱设计施工
“1761吨双壁整体式钢吊箱设计与施工技术”是九江长江公路大桥产研结合完成的第一个科研课题。据该项目办有关负责人介绍,这一研究成果,成功解决了地质、水文、航道复杂条件下超重吊箱下水、长距离运输与吊装下沉等关键技术问题,大大节约了建设成本,缩短了施工工期,取得了良好的社会经济效益,实现了国内超大整体钢吊箱工厂化制作、气囊法整体下水、长距离浮运及高精度安装的施工工艺。在国内外特大型桥梁承台钢吊箱施工中,这也是首次采用三船同步吊装施工工艺。
在近期公布的2011年度“中国公路学会科学技术奖”中,九江长江公路大桥申报的“1761吨双壁整体式钢吊箱设计与施工关键技术研究”课题荣获二等奖。