“先最大豎轉(zhuǎn)70度，再平轉(zhuǎn)182度，然后又最大豎轉(zhuǎn)28度”，歷經(jīng)8天的轉(zhuǎn)體施工，在現(xiàn)場100余名施工人員和管理人員緊密配合下，蓼子特大橋在大巴山間百米高空成功上演“空中芭蕾”，每個動作歷時幾個小時，不能有絲毫差錯......8月29日，重慶城開高速公路重要控制性工程蓼子特大橋完成國內(nèi)首次單拱肋復(fù)合轉(zhuǎn)體。接下來，將進行橋面系列作業(yè)。

(資料圖)

全國首創(chuàng)“豎轉(zhuǎn)→平轉(zhuǎn)→豎轉(zhuǎn)”多重轉(zhuǎn)體工藝

城開高速蓼子特大橋位于大巴山腹地的城口縣蓼子鄉(xiāng)，為典型山嶺重丘區(qū)橋梁，全長約330.8米，是全國首次采用單肋空中平轉(zhuǎn)、豎轉(zhuǎn)混合轉(zhuǎn)體工藝的大跨度拱橋。每幅單拱肋都先上行最大豎轉(zhuǎn)70度，再平轉(zhuǎn)182度，然后又下行最大豎轉(zhuǎn)28度，一榀拱肋重達(dá)700噸，一個轉(zhuǎn)體單元重達(dá)4700噸，全橋四榀拱肋共進行轉(zhuǎn)體17次轉(zhuǎn)體操作，創(chuàng)下了國內(nèi)單橋轉(zhuǎn)體操作次數(shù)最多的記錄。

“如果按傳統(tǒng)纜索吊裝工藝，在建橋過程中，蓼子特大橋的兩端需要布置錨錠，但現(xiàn)實是一端連著蓼子互通，另一端連著長灣大橋，錨碇位置山體橫坡達(dá)到70多度，錨碇布置處還有滑坡堆積體，不具備錨錠布置條件。同時，蓼子特大橋橋面距離河面達(dá)127米，拱肋最高處距離河面186米，相當(dāng)于60層樓高，施工難度大。” 重慶高速工程顧問公司城口工程部業(yè)主代表廖能武介紹，“在綜合考慮運輸條件和場地建設(shè)條件，我們在主拱采用平轉(zhuǎn)和豎轉(zhuǎn)相結(jié)合的施工工藝，拱肋在現(xiàn)場搭設(shè)支架進行臥拼施工。拱座采用分離式，每岸左右各一個拱座，分上下轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤間設(shè)置球鉸、撐腳、牽引索和牽引反力座，拱肋施工時采用平轉(zhuǎn)+豎轉(zhuǎn)相結(jié)合的方式進行單肋分幅轉(zhuǎn)體合龍。”

“由于地形條件限制，拱肋分別從外側(cè)進行平轉(zhuǎn)，兩岸各有一榀拱肋最大拱弦仰角達(dá)到70度，貼著外側(cè)山體的樹木末梢轉(zhuǎn)過，相當(dāng)于給大山‘梳頭’。”城開高速公路B1標(biāo)項目總工程師李鳴介紹，“此外本橋首次采用不設(shè)合龍段的方式，直接通過轉(zhuǎn)體實現(xiàn)兩岸拱肋精密對接合龍。”

上述技術(shù)不僅可大大減少高空作業(yè)時間，還克服了地形空間狹窄的限制，減少了山體開挖方量，保護了植被，降低了施工安全風(fēng)險，提高了工程建設(shè)品質(zhì)。蓼子特大橋轉(zhuǎn)體次數(shù)之多，轉(zhuǎn)體難度之大，轉(zhuǎn)體精度之高均系同類橋梁之最。

國內(nèi)高速公路首座免涂裝耐候鋼箱拱橋

值得一提的是，蓼子特大橋主橋主體結(jié)構(gòu)鋼材均采用免涂裝耐候鋼，這也是國內(nèi)高速公路首座免涂裝耐候鋼箱拱橋。

“鋼結(jié)構(gòu)橋梁最常用的防腐措施是進行涂裝，但涂裝材料含大量有害有機物，會造成環(huán)境污染，且橋梁全壽命周期內(nèi)還需要進行定期維護，經(jīng)濟性能較差。”該項目設(shè)計單位中鐵長江交通設(shè)計集團橋梁設(shè)計研究院陳奉民介紹，“免涂裝耐候鋼通過在鋼材表面形成一層致密穩(wěn)定的銹蝕層保護膜，有效阻滯腐蝕介質(zhì)的滲入和傳輸，簡言之，該鋼種就是靠表面生銹來形成保護層，以銹防銹，因而可以不通過油漆涂裝就可以解決鋼結(jié)構(gòu)橋梁防腐的問題，大大節(jié)省了后期管養(yǎng)工作，是一種具有高強度、高韌性、耐腐蝕、長壽命等特性的綠色低碳建橋材料，全壽命周期經(jīng)濟及環(huán)保效益顯著。”

據(jù)了解，目前，美國、日本等國已建設(shè)了大量免涂裝耐候鋼橋，我國橋梁免涂裝耐候鋼的應(yīng)用剛剛起步，蓼子特大橋建設(shè)過程中開展了眾多材料及工藝試驗，為免涂裝耐候鋼橋在國內(nèi)的應(yīng)用探索一條自主發(fā)展之路。

BIM技術(shù)進行數(shù)字賦能 為同類橋梁建造提供借鑒指導(dǎo)

此外，蓼子特大橋全面深入運用BIM技術(shù)進行數(shù)字賦能，在設(shè)計校核、深化出圖、模型出量、物料統(tǒng)計、工藝模擬、虛擬建造、可視交底、三維校驗、數(shù)字預(yù)拼裝及智能建造等方面進行了應(yīng)用實踐，成效顯著。

重慶高速工程顧問公司副總經(jīng)理黃龍顯介紹：“為探索基于免涂裝耐候鋼技術(shù)提高鋼橋耐久性和使用壽命的技術(shù)手段，降低山區(qū)鋼橋檢測養(yǎng)護的難度和成本，減少鋼橋全壽命周期成本，我們依托蓼子特大橋開展了山區(qū)免涂裝耐候鋼箱拱橋設(shè)計及施工關(guān)鍵技術(shù)研究，為今后免涂裝耐候鋼橋的建造提供借鑒和指導(dǎo)，推動了耐候鋼在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用。”

據(jù)重慶高速集團介紹，2022年年底城開高速將通至城口縣城，將比合同工期提前近1年建成通車，通車后，城開高速將繼續(xù)向陜渝界推進，2026年有望為重慶市新增一條北上陜西的直連快捷省際通道。城開高速建成后，對拉動沿線地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，促進產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟升級，助力秦巴山區(qū)鄉(xiāng)村振興有著重要意義，同時也能加快秦巴山區(qū)礦產(chǎn)資源及旅游資源開發(fā)。此外，城開高速還將完善全市骨架公路網(wǎng)布局，成為打通重慶市向我國北部、東北部輻射的重要通道。