7月14日,鄂東門戶,長江之畔,隨著最后一方混凝土注入上橫梁頂板模板內,由湖北交投投資、中鐵大橋局承建的燕磯長江大橋北岸主塔完成封頂。此前,位于陸地的南主塔已完成封頂。此次封頂的北主塔是水中主塔,也是全橋最高塔。至此,這座世界最大跨徑的四主纜雙層懸索橋主塔全部封頂,為接下來全橋貓道架設、主纜牽引奠定了基礎。
燕磯長江大橋主跨1860米,大橋受航空限高、航道限寬、斷裂帶限位等因素影響,設計采用不同垂度四主纜懸索橋結構體系一跨過江,為世界首創。大橋上層為六車道高速公路,下層為四車道城市快速路。
厚實的“臂膀”扛起大橋
北主塔上橫梁采用倒“凸”字形預應力混凝土結構。橫梁總高31.65米,分上下兩個箱室,上箱室為矩形,高10米、寬10米;下箱室為半徑17.65米的圓弧拱,跨中截面高4米、根部高21.65米,寬6米。由于橫梁總高度較高,采用分層澆筑方案,上下箱室各分3次進行澆筑。
上橫梁好比大橋的“肩膀”,需要承受巨大的力。由于內部受力堪比“奧數題”,上橫梁結構設計復雜,是目前國內最復雜的橋梁異形結構上橫梁之一。
復雜的結構相應帶來了施工的困難,橫梁支架吊裝難、安裝難,澆筑施工空間狹小,中鐵大橋局建設者采用了受力合理、結構輕巧、經濟性良好的拱形支架結構,該輕量化設計相比傳統支架更節約鋼材用量、降低作業風險。與此同時,針對拱腳處空間狹小、施工難的問題,項目部采用吊斗法澆注自密實混凝土,確保質量。
上橫梁今年3月份開始施工。進入夏季以來,連續遭遇“暴力梅”持續降雨與高溫天氣襲擊,施工節奏被打亂,部分時間施工被迫暫停,再加上工期緊張,項目部不斷優化施工方案,倒排工期,搶在規定時間內完成任務。
主塔站在“斜坡”上
北主塔基礎施工環境復雜,位于半岸半水的“斜坡”上。橋墩處水下河床高差達10米,又位于江豚保護區并鄰近天然氣過江通道,對于平臺圍堰等設施的搭建、施工船舶的拋錨都帶來了難題。
站穩河床先治坡!在基礎施工時,中鐵大橋局建設者結合場地實際,采用岸邊插打支護樁對墩位處河床“削坡”“減載”,為施工平臺和鋼圍堰搭建提供安全穩定的作業環境。施工平臺采用全裝配式結構,減少了現場工序和水上作業活動時長、減輕對自然環境的影響。
樁基施工期間,建設者采用了中鐵大橋局自主研發的8臺KTY4000型動力頭回轉鉆機,該鉆機成孔速度快、質量好,綜合效率高,最終快速完成了56根樁基施工任務,為基礎施工完工奠定堅實基礎。
圍堰施工期間,長江水位處于近15年來最低值,建設者采用“河床預清理+底節圍堰下沉到位+拼裝中節圍堰并封底”工藝,于2022年11月23日完成北主塔墩啞鈴形雙壁鋼圍堰封底。2023年2月18日,承臺澆筑完成,基礎施工宣告完工,開始進入塔柱施工階段。
一個強壯的小胖“墩”
燕磯長江大橋離鄂州花湖機場僅5公里,塔柱高度受限,高度僅195米。與此同時,大橋跨度達到1860米,與常規同等跨徑的雙層懸索橋相比,主塔高度低了60多米。這就意味著,“矮個子”的主塔需要有“壯身體”,才能“扛起”大橋。
北主塔設計采用高強度超厚壁門式結構,一方面,使用高強度的C60標號混凝土澆注,塔柱混凝土3.3萬立方米。另一方面,北主塔截面為超厚壁,標準截面最大壁厚達4.25米,是國內所有混凝土橋塔塔壁中最厚的。
因混凝土體積大,塔壁厚,主塔混凝土抗裂控制難度大,混凝土養護是確保工程質量的重點。
空中工廠呵護主塔“健康長個”
北主塔一共分為35個節段施工,采用超級爬模+鋼筋部品化整體吊裝工藝施工。
主塔施工采用中鐵大橋局自主研發的新一代智能超級爬模系統,爬模架體總高21.15米,自上而下分為模板層、養護層、錨固層,可以實現“空中工廠化”施工,有效提升施工安全性、自動化、智慧化水平,并為混凝土提供無間斷全封閉養護的“金鐘罩”,精心“呵護”主塔。
與此同時,建設者還在主塔內部鋪設了總長達3.55萬米的冷卻水管,并應用了先進的智能溫控系統,通過冷卻水管進行水循環,降低混凝土內部溫度,解決易開裂問題,提高澆筑質量,讓主塔“健康長個”。
100噸的“鋼鐵”積木,輕松搭設
燕磯長江大橋在湖北省內首次采用主塔鋼筋部品整體吊裝工藝。每節段鋼筋部品呈外八角內圓形,重約100噸,猶如一個“鋼鐵俠”。塔柱部品鋼筋首先在地面綁扎完成,然后像“搭積木”一樣整體起吊至塔柱指定位置,實現“毫米級”精確對接。
鋼筋部品化施工將鋼筋綁扎、鋼筋焊接、墊塊安裝、預埋件安裝等大量高空作業轉為地面作業,一方面降低了高空作業安全風險,另一方面更有利于提升工程建造質量,并提高施工工效,代表了工程建造領域預制化、工廠化、標準化的發展趨勢。
項目鏈接
鄂黃第二過江通道(燕磯長江大橋及接線)工程線路全長約26.4千米,是湖北省重點推進,打造全球第四、亞洲第一的湖北國際物流核心樞紐(花湖機場)的綜合配套工程。大橋建成后,黃岡到鄂州花湖機場車程僅需15分鐘,對構建鄂東地區水路空聯運綜合交通運輸體系,發揮核心物流樞紐綜合效益,推動武鄂黃黃一體化高質量發展具有重要意義。
工程共分為3個土建標段,其中中鐵大橋局負責建設YJTJ-2標段,線路長近3.5公里,包含1/2座懸索橋(北岸主塔墩、錨碇施工以及主橋鋼桁梁、主纜架設)、雙層公路合建段北引橋、下層快速路與黃州大道互通匝道工程等。
施工大事記
2022年5月6日,北主塔墩首根鉆孔樁開鉆。
2022年9月10日,北主塔墩56根鉆孔樁灌筑完成。
2023年2月18日,北主塔墩承臺澆筑完成。
2023年3月8日,北主塔左右幅第一節均完工,開始進入“豎塔登頂”階段。
2023年9月12日,北主塔下游塔柱突破100米大關。
2024年7月14日,北主塔封頂。
文字|周威 王洪松 徐穎 陳燦
圖片|張順 劉彧銘 周威
來源|五公司 燕磯長江大橋
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