7月14日,鄂东门户,长江之畔,随着最后一方混凝土注入上横梁顶板模板内,由湖北交投投资、中铁大桥局承建的燕矶长江大桥北岸主塔完成封顶。此前,位于陆地的南主塔已完成封顶。此次封顶的北主塔是水中主塔,也是全桥最高塔。至此,这座世界最大跨径的四主缆双层悬索桥主塔全部封顶,为接下来全桥猫道架设、主缆牵引奠定了基础。

燕矶长江大桥主跨1860米,大桥受航空限高、航道限宽、断裂带限位等因素影响,设计采用不同垂度四主缆悬索桥结构体系一跨过江,为世界首创。大桥上层为六车道高速公路,下层为四车道城市快速路。

厚实的"臂膀"扛起大桥

北主塔上横梁采用倒"凸"字形预应力混凝土结构。横梁总高31.65米,分上下两个箱室,上箱室为矩形,高10米、宽10米;下箱室为半径17.65米的圆弧拱,跨中截面高4米、根部高21.65米,宽6米。由于横梁总高度较高,采用分层浇筑方案,上下箱室各分3次进行浇筑。

上横梁好比大桥的"肩膀",需要承受巨大的力。由于内部受力堪比"奥数题",上横梁结构设计复杂,是目前国内最复杂的桥梁异形结构上横梁之一。

复杂的结构相应带来了施工的困难,横梁支架吊装难、安装难,浇筑施工空间狭小,中铁大桥局建设者采用了受力合理、结构轻巧、经济性良好的拱形支架结构,该轻量化设计相比传统支架更节约钢材用量、降低作业风险。与此同时,针对拱脚处空间狭小、施工难的问题,项目部采用吊斗法浇注自密实混凝土,确保质量。

上横梁今年3月份开始施工。进入夏季以来,连续遭遇"暴力梅"持续降雨与高温天气袭击,施工节奏被打乱,部分时间施工被迫暂停,再加上工期紧张,项目部不断优化施工方案,倒排工期,抢在规定时间内完成任务。

主塔站在"斜坡"上

北主塔基础施工环境复杂,位于半岸半水的"斜坡"上。桥墩处水下河床高差达10米,又位于江豚保护区并邻近天然气过江通道,对于平台围堰等设施的搭建、施工船舶的抛锚都带来了难题。

站稳河床先治坡!在基础施工时,中铁大桥局建设者结合场地实际,采用岸边插打支护桩对墩位处河床"削坡""减载",为施工平台和钢围堰搭建提供安全稳定的作业环境。施工平台采用全装配式结构,减少了现场工序和水上作业活动时长、减轻对自然环境的影响。

桩基施工期间,建设者采用了中铁大桥局自主研发的8台KTY4000型动力头回转钻机,该钻机成孔速度快、质量好,综合效率高,最终快速完成了56根桩基施工任务,为基础施工完工奠定坚实基础。

围堰施工期间,长江水位处于近15年来最低值,建设者采用"河床预清理+底节围堰下沉到位+拼装中节围堰并封底"工艺,于2022年11月23日完成北主塔墩哑铃形双壁钢围堰封底。2023年2月18日,承台浇筑完成,基础施工宣告完工,开始进入塔柱施工阶段。

一个强壮的小胖"墩"

燕矶长江大桥离鄂州花湖机场仅5公里,塔柱高度受限,高度仅195米。与此同时,大桥跨度达到1860米,与常规同等跨径的双层悬索桥相比,主塔高度低了60多米。这就意味着,"矮个子"的主塔需要有"壮身体",才能"扛起"大桥。

北主塔设计采用高强度超厚壁门式结构,一方面,使用高强度的C60标号混凝土浇注,塔柱混凝土3.3万立方米。另一方面,北主塔截面为超厚壁,标准截面最大壁厚达4.25米,是国内所有混凝土桥塔塔壁中最厚的。

因混凝土体积大,塔壁厚,主塔混凝土抗裂控制难度大,混凝土养护是确保工程质量的重点。

空中工厂呵护主塔"健康长个"

北主塔一共分为35个节段施工,采用超级爬模+钢筋部品化整体吊装工艺施工。

主塔施工采用中铁大桥局自主研发的新一代智能超级爬模系统,爬模架体总高21.15米,自上而下分为模板层、养护层、锚固层,可以实现"空中工厂化"施工,有效提升施工安全性、自动化、智慧化水平,并为混凝土提供无间断全封闭养护的"金钟罩",精心"呵护"主塔。

与此同时,建设者还在主塔内部铺设了总长达3.55万米的冷却水管,并应用了先进的智能温控系统,通过冷却水管进行水循环,降低混凝土内部温度,解决易开裂问题,提高浇筑质量,让主塔"健康长个"。

100吨的"钢铁"积木,轻松搭设

燕矶长江大桥在湖北省内首次采用主塔钢筋部品整体吊装工艺。每节段钢筋部品呈外八角内圆形,重约100吨,犹如一个"钢铁侠"。塔柱部品钢筋首先在地面绑扎完成,然后像"搭积木"一样整体起吊至塔柱指定位置,实现"毫米级"精确对接。

钢筋部品化施工将钢筋绑扎、钢筋焊接、垫块安装、预埋件安装等大量高空作业转为地面作业,一方面降低了高空作业安全风险,另一方面更有利于提升工程建造质量,并提高施工工效,代表了工程建造领域预制化、工厂化、标准化的发展趋势。

鄂黄第二过江通道(燕矶长江大桥及接线)工程线路全长约26.4千米,是湖北省重点推进,打造全球第四、亚洲第一的湖北国际物流核心枢纽(花湖机场)的综合配套工程。大桥建成后,黄冈到鄂州花湖机场车程仅需15分钟,对构建鄂东地区水路空联运综合交通运输体系,发挥核心物流枢纽综合效益,推动武鄂黄黄一体化高质量发展具有重要意义。

工程共分为3个土建标段,其中中铁大桥局负责建设YJTJ-2标段,线路长近3.5公里,包含1/2座悬索桥(北岸主塔墩、锚碇施工以及主桥钢桁梁、主缆架设)、双层公路合建段北引桥、下层快速路与黄州大道互通匝道工程等。



关键词:中铁大桥局



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