克服技術(shù)難題 宜都長江大橋錨碇方案為工程節(jié)約一個億

宜都長江大橋是一座主跨1000米雙塔單跨鋼桁梁懸索橋，主橋、引橋、接線全長15.679公里。在宜都長江大橋的施工過程中，主要存在施工的技術(shù)難度大、施工協(xié)調(diào)界面復(fù)雜、質(zhì)量控制要求高、突發(fā)疫情工期延誤等方面的困難。在施工過程中，湖北交投宜昌高速公路建設(shè)管理有限公司克服了一系列的施工技術(shù)方面的難題，僅新型錨碇方案一項(xiàng)就為項(xiàng)目工程節(jié)約造價近1億元。

淺埋式擴(kuò)大基礎(chǔ)錨碇方案為國內(nèi)首創(chuàng)

宜都長江大橋全貌。（受訪者供圖）

由于地質(zhì)條件復(fù)雜，宜都長江大橋錨碇基礎(chǔ)方案的選擇，成為了本項(xiàng)目的關(guān)鍵難點(diǎn)。據(jù)湖北交投宜昌高速公路建設(shè)管理有限公司黨委書記、總經(jīng)理葉志華介紹，錨碇設(shè)計(jì)方案原采用沉井基礎(chǔ)，試驗(yàn)坑開挖過程中發(fā)現(xiàn)了成塊大面積膠結(jié)卵石層質(zhì)地僵硬，沉井下沉?xí)r極易發(fā)生不均勻沉降，并且工期長達(dá)14個月，一個枯水期內(nèi)沉井無法下沉完畢并封底。由于場地離長江較近，汛期時基坑還面臨涌水風(fēng)險，對防洪造成威脅。

因此，一個合適的錨碇設(shè)計(jì)方案顯得尤為重要。經(jīng)過多方努力，通過安全、質(zhì)量、工期、成本綜合，淺埋式擴(kuò)大基礎(chǔ)成為了最終方案�！笆┕ず唵危�工期短，僅需6個月可完成基礎(chǔ)施工，大大降低了施工風(fēng)險。南錨碇新方案造價相對于采用沉井基礎(chǔ)方案減少了造價近1億元�！比~志華告訴記者，該方案在土層上設(shè)置錨碇?jǐn)U大基礎(chǔ)，國內(nèi)尚屬首例，唯一施工要克服的困難就是要做到施工各個節(jié)點(diǎn)要與長江水位變化規(guī)律相適應(yīng)，基礎(chǔ)開挖到最低點(diǎn)及基礎(chǔ)下半部分施工時要搶在低水位完成。

“目前，宜都長江大橋主體結(jié)構(gòu)施工完成，建成后經(jīng)過長時間的測量觀測，南錨碇未發(fā)生任何沉降和移動，實(shí)踐證明我們的擴(kuò)大基礎(chǔ)方案相當(dāng)成功的，為以后類似工程提供成功的案例，建設(shè)單位正在對南錨碇進(jìn)行專項(xiàng)課題研究�！比~志華坦言。

新鋼桁梁固接方法節(jié)省工期一個月

大橋主塔 。（李佳蔚攝）

不但要保證工程質(zhì)量，湖北交投宜昌高速公路建設(shè)管理有限公司同時還要與時間賽跑。

“由于長江航道汛期影響，船運(yùn)無法按期運(yùn)輸，鋼桁梁吊裝工期被迫延后，從而將會影響整個橋梁通車的工期�！焙�北交投宜昌高速公路建設(shè)管理有限公司副總經(jīng)理謝功元回憶道：“當(dāng)時，建設(shè)單位希望能夠提供一種新的鋼桁梁固接方法，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的鋼桁梁懸索橋，在全部梁段吊裝完成后，才能進(jìn)行梁段固接，并且還需要根據(jù)線形要求進(jìn)行模擬壓重，以確保鋼桁梁成橋線形和內(nèi)力，需要耗費(fèi)大量的時間和人力、物力。”

為了搶回工期，監(jiān)控計(jì)算小組臨危受命，通過監(jiān)控計(jì)算小組反復(fù)驗(yàn)算和試算，提出了“窗口鉸接法”。“通過這種一邊吊梁一邊固接梁段的方法，在鋼桁梁合龍完成一周后便將所有鋼桁梁固接起來，相比傳統(tǒng)固接方法節(jié)省了大約一個月的工期，為橋梁通車搶回了時間。”謝功元說。

“窗口鉸接”法一邊吊梁一邊固接梁段的方法。（李佳蔚攝）

“因?yàn)橹骼|長度受溫度影響而發(fā)生線形變化，期間節(jié)段之間折角時刻隨著溫度發(fā)生變化，鉸接轉(zhuǎn)固結(jié)的時機(jī)很短，必須要有人時刻對連接部位進(jìn)行觀察，滿足要求就立刻進(jìn)行固接�！币硕奸L江大橋主橋現(xiàn)場施工技術(shù)員張呂說，那時每天都要抽查上百顆螺栓，記錄數(shù)據(jù)，以保證其質(zhì)量及安全性，現(xiàn)場施工數(shù)據(jù)與模型計(jì)算數(shù)據(jù)基本吻合。

“夜貓子”貓道精準(zhǔn)架索股如期完工

首根索股架設(shè)順利完成索股牽引上貓道。（受訪者供圖）

宜都長江大橋主纜采用鍍鋅鋁合金高強(qiáng)鋼絲，全橋分為上下游兩根主纜，主纜是大橋的關(guān)鍵承重結(jié)構(gòu)，主跨1km的鋼桁梁均由兩根主纜共同承受。單根主纜索股有 169股，每根索股由127根直徑為5.2mm的高強(qiáng)度鍍鋅鋼絲組成，主纜成形直徑為84cm。主纜長度因溫度的高低和應(yīng)力的大小時刻發(fā)生變化，這對主纜架設(shè)造成了一定的難度。第一股索股架設(shè)線性直接決定成橋線性，為了保證所有索股受力盡量均勻，基準(zhǔn)索以外的其它索股架設(shè)均以基準(zhǔn)索為參考進(jìn)行架設(shè)。

架設(shè)索股時，正值春節(jié)假期結(jié)束，由于溫度對主纜基準(zhǔn)索股架設(shè)精度影響非常大，所以索股的測量工作必須放在后半夜進(jìn)行，夜間無日照影響，空氣溫度變化小。2月的夜晚尤為寒冷，但施工現(xiàn)場人員和數(shù)據(jù)計(jì)算小組都在緊張而有序的進(jìn)行工作，測量人員將測量數(shù)據(jù)傳回，計(jì)算小組將數(shù)據(jù)傳給現(xiàn)場人員，現(xiàn)場人員再依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行基準(zhǔn)索股調(diào)節(jié)，循環(huán)往復(fù)調(diào)整基準(zhǔn)索股。

基準(zhǔn)索股架設(shè)完成后，為了保證精度，還需進(jìn)行連續(xù)三天的觀測，基準(zhǔn)索股的架設(shè)精度也達(dá)到最高水平。接下來的索股均按照與基準(zhǔn)索股的相對豎直距離進(jìn)行架設(shè)，測量均在晚上進(jìn)行，由于在江風(fēng)的影響下，索股時刻晃動，測量人員要長時間等待并多次測量后才能確定數(shù)據(jù)，需要有很強(qiáng)的耐心和體力�！熬瓦@樣上下游總共338股索股，一股一股架設(shè)上去，我們用于架設(shè)索股的工作平臺貓道還真的天天站著一群夜貓子在架設(shè)索股�！焙�北路橋總工焦長青感嘆。

據(jù)悉，截至目前，宜都長江大橋項(xiàng)目共完成施工工藝改進(jìn)或使用先進(jìn)工藝10余項(xiàng),其中獲得實(shí)用新型專利證書2項(xiàng)，申報專利己獲得批準(zhǔn)的2項(xiàng)，專利正在受理的1項(xiàng)，完成專項(xiàng)技術(shù)指南編制5套。