中交二公局供图
成就篇
从“六朝古都”到“创新名城”,南京明确提出了建设具有全球影响力的创新名城的目标,在推动自主创新和科技成果转化上持续用力,全方位推进南京高质量发展。“市公建中心深入贯彻了这一思想理念,坚持科技创新、严格精细管理、弘扬工匠精神,全力打造品质工程。”市公建中心党组书记、主任武焕陵说。从过去建设大胜关长江大桥(长江三桥)、栖霞山长江大桥(长江四桥)时使用材料、设备、施工工艺靠进口,到如今江心洲长江大桥和浦仪公路夹江大桥的建设,强化自主设计研发,创新材料应用、创新设备和施工工艺,打造出了科技创新、高质量基建的新标杆。
江心洲长江大桥——
两项技术世界首创,精细施工提升大桥品质
江心洲长江大桥所采用的钢混组合索塔、高性能材料均为世界首创,是中国基建、大国工匠精神的又一生动注释。江心洲长江大桥为纵向钻石型、中央双索面三塔斜拉桥,全长1796米,主跨600米。就像它的钻石造型一样,大桥从设计之初就自带“光芒”,它不仅是世界首座轻型钢混组合结构斜拉桥,同时也是国内工厂化、装配化程度最高的特大跨径斜拉桥。其中,钢壳—混凝土组合索塔、粗骨料活性粉末混凝土桥面板钢混组合箱梁两项技术乃世界首创。
市公建中心副主任、总工程师章登精介绍:“钢壳—混凝土组合索塔的结构为双壁钢壳,钢壳内外壁之间为钢筋混凝土,具有承载能力高、抗震性能强、耐久性好等优点。工厂化加工,现场装配,大大提高了施工效率,也增强了施工的安全性。”中交二公局江心洲长江大桥项目经理杜洪池说,“常规混凝土塔需要50到60人同时作业,现在最多18个人。”江心洲长江大桥建设团队与清华大学院士团队攻关,在世界首创钢混组合索塔设计施工技术与标准,这一成果获得2019年中国公路学会科学技术奖特等奖。
江心洲长江大桥主梁为流线型扁平整体箱型组合梁,组合梁全宽35.6米,是世界上首次采用粗骨料活性粉末混凝土桥面板结构的大跨径斜拉桥,该结构拥有卓越的力学性能和良好的耐久性;组合梁原材料、生产线设备以及预制安装工艺均为自主研究开发。市公建中心副主任郭志明向记者介绍,从外观来看,这种混凝土制作的桥面板显得比较单薄,相当于普通桥面板厚度的三分之二,却具有超高强度、高抗压、高抗拉的特征,抗压强度是普通混凝土的5倍,承担相同重量时可以大大减少混凝土用量。市公建中心组织开展了粗骨料活性粉末混凝土及其钢混组合结构的研究和应用,计划申报2021年国家发明奖。
江心洲长江大桥在提升工程品质过程中,抠足了细节、做足了功课。通过前期开展的大量工艺试验,在科研试验设备的基础上,根据标准化施工工艺需求进行了深层次的优化,不断提升工艺、装备的可靠性。中铁宝桥江心洲长江大桥常务项目副经理刘红涛说:“针对江心洲长江大桥的创新特点,我们研发了一系列先进制造技术,实现了附筋薄壁索塔钢壳和新型桥面板结构钢混组合箱梁的工业化生产,提高了产品质量,加快了现场施工效率。”在江苏省公路水运省级品质工程示范建设项目评价考核中,连续两年以全省第一名的成绩被列为品质工程示范创建达标项目。
与此同时,为践行现代工程管理发展的新要求,市公建中心围绕“品质工程”创建,在行业内首次研发了服务于工程全对象、建养全过程的信息管理平台,充分发挥了BIM模型高度可视化、数据协同性强的特性,有效提高了管理效率与工程品质。今年10月16日,中国公路学会2020年度“交通BIM工程创新奖”在昆明颁发。在78项获奖项目中,市公建中心申报的“南京长江第五大桥建设管理信息化、数字化BIM平台研发与应用”获得特等奖。
上坝夹江大桥——
曲线独柱索塔、超宽分离式钢箱梁国内首创
与江心洲长江大桥相比,上坝夹江大桥显得“身宽体胖”。该桥为500米主跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥,主梁两侧设置人行及非机动车道系统,采用分离式钢箱梁斜拉桥,桥面总宽达到54.4米,是目前长江上最宽的双索面斜拉桥。边跨采用高支架架设。这种大跨径钢箱梁斜拉桥边跨采用高支架架设施工的桥梁在国内尚属首次。
过去,国内的大跨径斜拉桥主梁以整幅钢箱梁为主,对于双索面超宽分离式钢箱梁斜拉桥的设计、制造和施工的研究非常有限。市公建中心项目团队在总结分析国内外现有研究成果基础上,通过理论分析、数值模拟、试验研究、工艺工法研究等方法,开展超宽分离式钢箱梁斜拉桥上部结构设计、制造、施工关键技术研究,在分幅钢箱梁斜拉桥技术领域取得重大进步,并为类似工程提供有效借鉴,对我国桥梁建设具有重要的推广价值和借鉴意义。
上坝夹江大桥的索塔采用全钢结构曲线独柱型索塔,在大跨径斜拉桥上采用这种类型的索塔也是国内首创。相较混凝土索塔,大跨径斜拉桥采用钢结构索塔,自重轻、抗震性能好,可以大幅提高大跨径斜拉桥的抗震能力,项目采用工厂化加工,安装精度高,施工速度快,符合快速工业化建造潮流。全钢索塔塔柱高166米,架设周期仅为6个月,比同等高度的混凝土索塔大约节省工期6个月,这也是为什么上坝夹江大桥比江心洲长江大桥开工晚了一年,却能够与江心洲长江大桥同天通车的原因之一。
截至目前,上坝夹江大桥已申报省部级工法4项,获得实用新型专利14项,受理发明专利7项,实审发明专利8项,在建设并积极推行新技术、新材料、新工艺、新设备过程中取得了丰硕成果。
保护江豚,守护水源保护区
两座跨江桥也是“环境友好桥”
从工可方案研究起,市公建中心就将两座过江通道的生态保护问题放在首位,建设过程中更是将绿色环保管理要求上升到与工程质量、施工进度、安全管理同样的高度,不断探索建设生态节约型、环境友好型桥梁的有效途径。
江心洲长江大桥以桥梁形式跨越长江主江,以隧道形式穿越夹江,周边有绿水湾湿地公园、南京长江江豚省级自然保护区、长江大胜关长吻鮠铜鱼种质资源保护区(地下穿越)、夹江饮用水水源保护区(地下穿越)等重要生态保护区。经过反复论证研究,确认了工程建设方案对湿地公园、自然保护区等生态影响可控、可接受,同时按要求研究制定了生态保护措施和生态补偿措施,确保将工程建设对生态环境的影响降到最低。
为了减少车辆运行噪声、车辆灯光对绿水湾湿地公园鸟类的干扰,江心洲长江大桥在穿过绿水湾湿地公园的跨江大桥上设置了高5米、总长1180米的不透明声屏障,同时在相应位置设置禁止鸣笛标识。
中交二航局江心洲长江大桥项目经理种爱秀告诉记者,在施工过程中,为了避免江豚误撞水下桥墩等施工水域的设施,他们在长江临时码头两端的水中放置了驱豚仪,通过发射固定频率的声波,让江豚远离施工水域。有了这些持续、有效的保护措施,五桥施工水域未发生一起江豚受伤的情况。
江心洲长江大桥和上坝夹江大桥建设这些年来,市公建中心还与市渔业管理部门多次开展公益性水生生物增殖放流活动,施工期间每年向长江投放鱼苗,促进渔业资源恢复和长江水域生态建设。
此外,为了减少对生态科技岛江心洲的影响,江心洲长江大桥施工现场只设置了一座混凝土拌合站,且混凝土拌合站采用“绿色环保”方案建站,采用整体式封闭结构,料仓设置自动喷淋降尘系统减少粉尘污染。拌合站配置生产废水处置系统,经处置后的废水用于场地、道路洒水抑尘,全部回用。
由中铁十四局负责实施的江心洲长江大桥夹江隧道,是目前国内最大直径的水下盾构公路隧道。在江心洲、江南两工作井之间的盾构段范围内,弃土为泥浆方式,泥浆采用泵送,从隧道掘进的工作面输送至江心洲泥浆池,再用泵送至泥水分离室进行分离作业。经过分离筛下的渣料经进行压滤处理,泥浆经过调整后重新进入盾构循环使用。市公建中心与地方政府签订了隧道钻渣综合处置利用协议,压滤后的钻渣全部用于江心洲青奥公园、夹江大堤改造等项目建设,解决了约40万方钻渣处置的难题,同时也避免钻渣出岛运输过程中产生的扬尘噪声污染。
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