前言
寧揚(yáng)長(zhǎng)江大橋(龍?zhí)哆^江通道)于1月1日正式建成通車,為萬里長(zhǎng)江再添一條過江新通道。
長(zhǎng)江素有“黃金水道”之稱,但其漫長(zhǎng)的水道也成為南北陸路溝通必須要跨越的一道天塹。在江蘇,長(zhǎng)江流經(jīng)南京、鎮(zhèn)江、揚(yáng)州、泰州、常州、南通等多個(gè)城市,江南江北的溝通聯(lián)絡(luò)、城市之間的交流發(fā)展都需要跨越長(zhǎng)江。跨江通道建設(shè),成為江蘇省歷來交通規(guī)劃的重點(diǎn)。
2018年10月,《江蘇省高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2017-2035年)》獲批。《規(guī)劃》中陳述了高起點(diǎn)、高水平推進(jìn)江蘇高速公路發(fā)展的必要性和迫切性,提出了“十五射六縱十橫”的高速公路布局形態(tài),規(guī)劃了15個(gè)過江通道,其中新增4個(gè),寧揚(yáng)長(zhǎng)江大橋即為其中之一,是儀征至祿口機(jī)場(chǎng)高速公路的跨江段工程。同時(shí),寧揚(yáng)長(zhǎng)江大橋還是國(guó)家《長(zhǎng)江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展規(guī)劃綱要》和《長(zhǎng)江干線過江通道布局規(guī)劃(2020-2035年)》共同明確的綜合交通體系關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)工程。
大橋概況
寧揚(yáng)長(zhǎng)江大橋連接南京與揚(yáng)州兩市,地處寧鎮(zhèn)同城化發(fā)展中心,為寧鎮(zhèn)揚(yáng)同城化的重要交通設(shè)施,位列江蘇省重大項(xiàng)目建設(shè)名單。大橋全長(zhǎng)約5公里,主橋?yàn)橹骺?560米的鋼箱梁懸索橋,一跨過長(zhǎng)江,按雙向6車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計(jì)行車速度100公里/小時(shí)。該項(xiàng)目的建設(shè),對(duì)響應(yīng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展戰(zhàn)略,推動(dòng)揚(yáng)子江城市群、寧鎮(zhèn)揚(yáng)一體化發(fā)展,加快構(gòu)建綜合立體交通走廊,優(yōu)化過江通道布局,完善高速公路網(wǎng)絡(luò)等具有重要意義。
建設(shè)亮點(diǎn)
中交二公局承建大橋A4、A5兩個(gè)標(biāo)段,承建內(nèi)容分別為主橋南錨碇和上部結(jié)構(gòu)施工。建設(shè)以來,項(xiàng)目以創(chuàng)新賦能,以管理創(chuàng)效,施工生產(chǎn)穩(wěn)步推進(jìn)。
高精度
在懸索橋結(jié)構(gòu)中,錨碇就像“秤砣”,固定著大橋的主纜,承擔(dān)起橋梁的重量。中交二公局承建的南錨碇為重力式錨結(jié)構(gòu),沉井長(zhǎng)73.4米、寬56.6米,平面面積相當(dāng)于10個(gè)籃球場(chǎng),高度相當(dāng)于17層高樓,在建時(shí)為國(guó)內(nèi)公路橋梁最大的陸地沉井,需要精準(zhǔn)下沉至地下50米深。
為保持這樣一個(gè)超大沉井下沉的穩(wěn)定和精準(zhǔn),項(xiàng)目創(chuàng)新研發(fā)了沉井下沉自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng),每30分鐘自動(dòng)采集一次數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)沉井結(jié)構(gòu)應(yīng)力、幾何姿態(tài)、土壓力自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)“主動(dòng)預(yù)測(cè)、智能糾偏”;采用水下三維聲吶掃測(cè)技術(shù)對(duì)沉井基底地形進(jìn)行檢測(cè),實(shí)現(xiàn)沉井基底地形可視化檢測(cè);采用空氣幕助沉工藝,通過分層、分區(qū)啟動(dòng)空氣幕,降低沉井側(cè)壁摩阻力。2021年11月26日,大橋南錨碇沉井精準(zhǔn)下沉到位,最終中心平面偏位僅9毫米、傾斜度萬分之七,遠(yuǎn)優(yōu)于規(guī)范及設(shè)計(jì)要求,創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)陸地超大沉井下沉精度控制新紀(jì)錄。
超長(zhǎng)度
寧揚(yáng)長(zhǎng)江大橋所用主纜長(zhǎng)達(dá)2891米,每根主纜由126束索股組成,每束索股包含127根直徑6.0毫米的1960兆帕高強(qiáng)鋼絲,主纜鋼絲總長(zhǎng)約92523千米,可繞地球2.3圈。單根主纜重10369.8噸,相當(dāng)于200節(jié)高鐵車廂。
建設(shè)中,大橋主纜索股采用國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的“PPWS索股智能循環(huán)牽引系統(tǒng)”架設(shè)。該系統(tǒng)將2根牽引索通過拽拉器連接形成閉環(huán),由一臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)索股牽引,并通過設(shè)置配重機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)牽引索恒張力,實(shí)現(xiàn)了主纜架設(shè)全過程的牽引運(yùn)行安全平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)高效。同時(shí),該系統(tǒng)還搭載了智能化平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)牽引階段的遠(yuǎn)程聯(lián)動(dòng)和自動(dòng)化控制。“這套系統(tǒng)具有同步性好,穩(wěn)定性強(qiáng)、安全可靠、快速高效、經(jīng)濟(jì)節(jié)約等優(yōu)勢(shì),我們實(shí)現(xiàn)了單日牽引11根主纜的施工工效。”項(xiàng)目總工程師李維生介紹說。
大重量
· 主索鞍
主索鞍是大橋的核心部件之一,就像一雙大手,可以將主纜“抓牢”,與主塔固定。寧揚(yáng)長(zhǎng)江大橋的主索鞍最重的構(gòu)件重達(dá)90.5噸,要吊裝在高240米的主塔頂,相當(dāng)于一次性將60輛轎車起吊到80層高樓。針對(duì)吊裝重量大、吊裝高度高等難點(diǎn),項(xiàng)目結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際,研究制定了2臺(tái)30噸卷?yè)P(yáng)機(jī)+塔頂門架體系的起吊系統(tǒng),針對(duì)性制定了起吊過程中的各項(xiàng)安全保障措施,順利完成了主索鞍等結(jié)構(gòu)的吊裝施工,并取得江蘇省級(jí)工法和多項(xiàng)發(fā)明專利。
· 箱梁
大橋主橋共110片鋼箱梁,其中主跨103片,南邊跨7片,標(biāo)準(zhǔn)梁段重267.7噸,最重梁段達(dá)412.8噸,相當(dāng)于275輛小汽車,均采用跨纜吊機(jī)進(jìn)行吊裝。
大橋上部施工跨越長(zhǎng)江,橋下就是過往的船舶。為減少對(duì)長(zhǎng)江航運(yùn)的影響,鋼箱梁吊裝采用兩種方式:在航道通行范圍內(nèi),采用“駁船載運(yùn)、臨時(shí)限航、水中定位、原位吊裝”工藝,從跨中向主塔方向依次同步吊裝;在近岸區(qū)域,則采用“駁船載運(yùn)、垂直起吊、蕩移入軌、平移就位”工藝,順次安裝就位。為保障吊裝安全順利,項(xiàng)目還采用了大跨徑懸索橋鋼箱梁智能化吊裝監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)控吊裝階段梁段平面傾斜角度、吊具姿態(tài)、受力狀態(tài)、跨纜吊機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化情況,設(shè)置應(yīng)力和姿態(tài)預(yù)警閥值,加強(qiáng)吊裝過程中的安全監(jiān)控、預(yù)測(cè)預(yù)警,確保了施工安全、有序、可控。
新工藝
· 先導(dǎo)索過江
大橋先導(dǎo)索過江創(chuàng)新采用“主飛無人機(jī)牽引+伴飛無人機(jī)監(jiān)控”模式,這是江蘇跨江大橋建設(shè)史上首次采用無人機(jī)牽引技術(shù)架設(shè)先導(dǎo)索。相比于傳統(tǒng)的船舶拽拉先導(dǎo)索過江方式,無人機(jī)方案更加安全高效、落點(diǎn)精準(zhǔn)且對(duì)長(zhǎng)江航運(yùn)影響較小,極大提升了施工效率。這項(xiàng)技術(shù)取得江蘇省級(jí)工法,并榮獲江蘇省交通行業(yè)優(yōu)秀QC成果。
· 世界首創(chuàng)的纜內(nèi)送氣方式
主纜是懸索橋最核心的承力構(gòu)件之一,連接吊索、承載橋面,后期幾乎不可更換,被稱為懸索橋的“生命線”。但主纜在長(zhǎng)期使用過程中,受纜內(nèi)濕空氣等因素影響,可能會(huì)產(chǎn)生鋼絲腐蝕問題。為保障大橋安全運(yùn)行,必須要安裝除濕系統(tǒng)以控制主纜內(nèi)部的濕度環(huán)境,保障其耐久性,延長(zhǎng)使用壽命。
傳統(tǒng)的纜外送氣方式,是在主纜外表面安裝進(jìn)氣夾,將干空氣壓入纜內(nèi),排出濕空氣,以達(dá)到干燥目的。在寧揚(yáng)長(zhǎng)江大橋,項(xiàng)目建設(shè)者突破傳統(tǒng),采用了世界首創(chuàng)的纜內(nèi)送氣方式,在主纜中心位置敷設(shè)一根長(zhǎng)約2800米、直徑6厘米的鋅鋁合金通氣管,直接從主纜內(nèi)輸送干空氣,再通過排氣孔將濕空氣排出。“纜內(nèi)送氣能夠?qū)崿F(xiàn)主纜全斷面除濕,有效減少外表面空氣壓入產(chǎn)生的氣流組織死角。”項(xiàng)目部副總工程師耿祥云介紹。
新設(shè)備
貓道是懸索橋上部構(gòu)造施工最重要的高空工作通道和臨時(shí)作業(yè)場(chǎng)地,是主纜架設(shè)、索夾及吊索安裝、鋼箱梁吊裝等施工的作業(yè)平臺(tái)。寧揚(yáng)長(zhǎng)江大橋貓道中跨跨度1560米,最低點(diǎn)距離江面約90米,施工技術(shù)難度大、安全風(fēng)險(xiǎn)高。為確保貓道架設(shè)施工的效率與質(zhì)量,項(xiàng)目針對(duì)性設(shè)計(jì)了貓道面層下滑小車,形成了標(biāo)準(zhǔn)化的施工工法,有力保障了貓道架設(shè)施工。該成果獲江蘇省省級(jí)工法,獲陜西省企業(yè)“三新三小”創(chuàng)新競(jìng)賽一等獎(jiǎng),獲全國(guó)首屆茅以升交通技術(shù)與工法創(chuàng)新大賽三等獎(jiǎng),并取得了實(shí)用新型發(fā)明專利。
主纜架設(shè)完成、垂度調(diào)整結(jié)束后,索股截面仍為架設(shè)時(shí)的六邊形,且索股之間、索股內(nèi)部存在空隙,無法安裝索夾,必須對(duì)主纜進(jìn)行緊纜施工,把主纜截面擠壓緊固成圓形,達(dá)到設(shè)計(jì)的直徑和空隙率。為進(jìn)一步探索和開展懸索橋施工智能建造水平,同時(shí)也為有效避免主纜空隙率和不圓度的事后測(cè)量、人工測(cè)量帶來的精度不高、自動(dòng)化程度不高的問題,項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)首次研發(fā)了超大直徑主纜智能緊纜控制系統(tǒng)和裝備,能夠?qū)o纜機(jī)工作狀態(tài)、行為、緊纜空隙率等進(jìn)行全過程遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、記錄,進(jìn)一步保證了緊纜施工質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了對(duì)緊纜工作的智能控制。
建設(shè)取得豐碩成果
寧揚(yáng)長(zhǎng)江大橋建設(shè)以來,項(xiàng)目先后取得多項(xiàng)榮譽(yù):茅以升1項(xiàng);全國(guó)交通微創(chuàng)新2項(xiàng);專利18項(xiàng);江蘇省工人先鋒號(hào);陜西省“三新三小”2項(xiàng);江蘇省優(yōu)秀QC1項(xiàng);省級(jí)工法4項(xiàng);各類創(chuàng)新競(jìng)賽獎(jiǎng)6項(xiàng)。
如今,大橋已建成通車,從南京龍?zhí)吨翐P(yáng)州儀征將實(shí)現(xiàn)6分鐘過江,進(jìn)一步密切了揚(yáng)州北部產(chǎn)業(yè)集群、儀征化工園區(qū)與南京龍?zhí)陡鄣穆?lián)系,為全省經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)能。
來源:儀征城市論壇
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