央視網(wǎng)消息(焦點訪談):近些年來,中國在多個領域創(chuàng)造了大量的世界之最。這一個個的 “世界首次”“世界第一”深刻地改變了中國,也令世界驚嘆。從今天起《焦點訪談》欄目推出“登攀”系列節(jié)目,我們來看一看中國奇跡誕生背后的故事?!胺晟介_路、遇水架橋”,這是中國基建人的日常,他們不斷突破,創(chuàng)造了一個個登頂世界之最的基建名場面。今天我們要講的是一座修建當中的長江大橋——位于江蘇常州和泰州之間的常泰長江大橋,作為世界上在建的最大跨度的公鐵兩用斜拉橋,這座大橋在建設的過程當中遇到了很多困難,也頻頻上演著突破和創(chuàng)新。
湯忠國,人送外號“大橋哥”,在他的社交媒體上有幾百個視頻,這些視頻幾乎都圍繞著一個主題——常泰長江大橋。
“大橋哥”湯忠國并不是普通的攝影愛好者,而是常泰長江大橋的一名建設者。他如此為之自豪的這座大橋究竟是一座什么樣的橋呢?
江蘇泰興七圩渡口,很多車輛排隊等待著乘坐輪渡前往江對岸的常州。常州和泰興隔江相望,平均距離僅約3公里,但如果不乘坐輪渡,便只能繞行泰州大橋或者江陰大橋。建橋是老百姓的真切期盼,也是經(jīng)濟發(fā)展的迫切需求。
隨著國家大力推行長三角一體化發(fā)展戰(zhàn)略,一個跨越長江的超級工程開始規(guī)劃興建。
常泰長江大橋的這片水域航運尤其繁忙。在這個位置建橋,首先要考慮的就是保障航道的通暢。
中鐵大橋勘測設計院副總工程師鄭清剛:“長江下游是最繁忙的航道,深水航道寬度有900米,為了保障通航安全,要求主跨要一跨跨過通航水域才能滿足這個要求?!?/p>
繁忙的航道猶如一條車輛川流不息的高速路,路面上的任何一個障礙物都會影響車輛的通行安全。同樣,為了減少對航道通航的影響,就要盡可能減少水中橋墩,把斜拉橋的跨度做到極大。主跨1208米的常泰長江大橋也成為了世界跨度最大斜拉橋。
而說常泰長江大橋是個超級工程,不僅因為它有“跨度最大”的這個頭銜,更因為它擁有多種功能,在這座上下兩層的橋上,上層為六車道高速公路,下層為兩線鐵路和四車道普通公路,這也是長江上首座“三位一體”的跨江大橋。那么,多種功能的設計又是出于什么樣的考慮呢?
鄭清剛:“我們做一座橋就要在岸線這部分預留橋梁通過的通道,如果做多個橋梁就需要更多的岸線資源,對長江兩岸的開發(fā)影響是比較大的,從國家層面來講提倡保護長江,通過公鐵合建,一個是滿足環(huán)保的要求,同時也滿足中央提倡的多通道多功能合建?!?
為了節(jié)約資源、保護環(huán)境,把多種交通方式集中在一座橋上,這并不難理解。而對于這座世界在建最大跨度公鐵兩用斜拉橋來說,特殊就特殊在它的“非對稱”上:與常規(guī)橋梁設計不同的是,在常泰長江大橋的下層,公路和鐵路并不是按照運行方向?qū)ΨQ分布,而是分別分布在橋梁的左右兩側(cè),這樣的獨特設計目的何在呢?
鄭清剛:“如果按照最傳統(tǒng)的做法肯定是把兩線鐵路放在中間,兩邊各布置兩個公路的車道,這樣從結(jié)構(gòu)上面是對稱的。最終汽車四個車道要接到地方道路去,必須要繞出去以后降低高度,跟鐵路有高差,從鐵路引橋下面穿過去才能跟下游兩個車道合并到一起,所以必須兜一個圈圈,這樣就形成夾心地。而且繞了以后工程規(guī)模增加了,工程投資要增加3.3個億。為了節(jié)省投資,節(jié)省土地的占用,同時讓接線方案更順暢,所以采用鐵路在上游側(cè),公路在下游側(cè),分側(cè)布置的方案?!?/p>
與對稱布置方案相比,下層橋面鐵路和公路分上、下游獨立布置的方案減少了接線橋?qū)τ趦砂锻恋卣加茫@無疑是契合了節(jié)約資源、保護生態(tài)的高質(zhì)量發(fā)展理念。然而,一側(cè)是公路、一側(cè)是鐵路,兩邊荷載差異非常大,怎樣保持對稱與平衡、確保橋梁穩(wěn)固安全呢?
鄭清剛:“鐵路一側(cè)的荷載比公路一側(cè)要重8.6噸,就是每延米有8.6噸,就像兩個人抬東西,比如一頭重量大了的話,就會發(fā)生一頭高一頭低的情況。我們是通過一些結(jié)構(gòu)上的辦法,采用不同強度的斜拉索來匹配這個受力?!?/p>
方案最終確定,2019年,常泰長江大橋開工建設。這個“世界之最”第一要保證的就是基礎穩(wěn)固。
常泰長江大橋的主航道橋由兩座主塔支撐,如果把大橋比作人的身體,那么,這兩座主塔便是人的兩條腿,而主塔下面、在水里的沉井,就是兩條腿能否有力的關鍵。
常泰長江大橋主航道橋的沉井面積相當于13個籃球場,總高72米,有24層樓高。要將這個龐然大物精準鑲嵌進河床以下幾十米的位置,就需要向下不斷取土。可是,復雜的地質(zhì)情況給建設團隊帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
中鐵大橋局常泰長江大橋項目經(jīng)理湯忠國:“整個沉井下沉過程中有50%的地層都屬于黏土層,沉井下沉最重要的要求是得把土取出來,這種硬塑黏土黏度很高,像橡皮泥一樣把鉆頭給糊住了,攪很難,吸也很難,吸不出來?!?/p>
特殊的地質(zhì)情況導致施工難度非常大,用傳統(tǒng)裝備難以應對,建設者們通過科技攻關,研發(fā)出了多種新裝備。
這是6號墩鋼沉井,這個龐然大物在制造完成后,由拖船拖入長江航道、到達預定位置。
現(xiàn)在最關鍵的時刻到了。用新研發(fā)的一系列裝備能否讓沉井順利下沉至預定深度呢?
由于黏土強度非常大,晝夜不停地工作了一個星期,沉井依然紋絲不動,直到第八天,才下降了2毫米。
建設團隊又開始了新一輪的分析研究,不斷調(diào)整取土方式,改進裝備性能,提高作業(yè)效率。
經(jīng)過了377天的不懈努力,沉井終于順利被安放在了預定位置。
而沉井每天25厘米的平均下沉速率,也創(chuàng)造了粉質(zhì)黏土層水上大型沉井下沉的最快紀錄。
常泰長江大橋主塔采用了不同以往的橋塔,首創(chuàng)采用空間鉆石型設計,高度達到了350米,是目前跨江大橋中最高的橋塔。
為了保證大橋的安全,對主塔的建造精度有著極為嚴格的要求,其中對于垂直度偏差的限定就更為苛刻。
挑戰(zhàn)面前,依舊是依靠科技的力量。建設團隊改變了以往主要在塔上靠人工綁扎鋼筋的做法,利用現(xiàn)代化、智能化裝備,先在工廠加工制作,來嚴格把控精度。
中交二航局常泰長江大橋項目部常務副經(jīng)理王輝:“傳統(tǒng)的橋塔鋼筋怎么做呢?通過吊機把鋼筋吊到塔上,作業(yè)工人一根根把鋼筋綁起來,個人能力有差別,質(zhì)量和精度,鋼筋間距也很難控制,現(xiàn)在我們采用什么理念呢?就是部品的理念,把塔的鋼筋在下面做成一塊一塊的,就像搭積木一樣,大型吊機把它吊上去,然后一節(jié)節(jié)堆起來?!?/p>
在鋼筋部品智能工廠,每組鋼筋都有自己詳細的身份資料,它的“前世今生”都被清晰掌握。
王輝:“通過手機掃描能夠數(shù)字化顯示鋼筋所有的生產(chǎn)信息,鋼筋智能生產(chǎn)的設備把原材料鋼筋做成單元件,通過這個設備的組裝形成了鋼筋片體。像這樣的片體5號塔要用3萬個,大概分成了3200組,每一組鋼筋用的部位都不一樣,為了精準識別它用在哪里,每一組要給它一個識別信息,做一個二維碼,通過手機掃描就可以知道它要用在哪個地方?!?/p>
現(xiàn)代化、智能化的施工理念體現(xiàn)在每個細節(jié)。為了實時監(jiān)測主塔施工情況,對工程質(zhì)量更精細化地管控,建設團隊還給5號墩主塔配上了一位“孿生兄弟”。
中交二航局常泰長江大橋項目部副總工程師袁燦:“通過數(shù)字孿生平臺可以看到目前的施工進展,還可以了解到溫度、風速、現(xiàn)場人員、現(xiàn)場設備的運行情況,因為它擁有一個‘最強大腦’,知道我們目前要做什么,下一步要怎么做。并且它根據(jù)算法可以提供下一步最優(yōu)的解決方案,來控制現(xiàn)場的精度,通過現(xiàn)場系統(tǒng)的使用可以看到目前這個索塔的精度控制都是在毫米級。”
目前,常泰長江大橋還在緊張施工當中,預計2025年上半年具備通車條件。
我國科技的飛速發(fā)展、新裝備新技術的應用,讓橋梁建設從中國制造邁向中國創(chuàng)造。
常泰長江大橋是長江經(jīng)濟帶綜合立體交通走廊的重要項目,這個在建的超級工程背后,是建設者們攻堅克難的信心、啃“硬骨頭”的決心,是令人驕傲的中國技術、中國智慧,更是讓世界驚嘆的中國速度、中國力量。每一項 “世界之最”都經(jīng)歷過坎坷歷程,都凸顯著我國的綜合國力、自主創(chuàng)新能力,也展現(xiàn)著我們勇創(chuàng)世界一流的民族志氣和奮斗精神。
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