大洋网讯 6月25日,广州首座珠江两岸人行天桥“海心桥”正式建成开通,成为魅力广州的新名片。同时这座大桥也是世界跨度最大的曲梁斜拱人行桥,也必将载入中国桥梁建设的史册。
人行桥的承建方是中铁广州工程局集团。这支来自广州的基建力量为中国桥梁界贡献了无数“匠心之作”,工程遍布了珠江、长江乃至青藏高原,创造诸多基建神话。
6月25日,由广州市科学技术协会、广州日报主办,广州市科学技术普及中心、广东广播电视台珠江经济台承办的广州科普大讲坛第184期节目正式开讲。中铁广州工程局集团副总工程师、教授级高工廖云沼,中铁广州工程局集团桥梁公司总工程师张应红和中铁广州工程局集团二公司总工程师邓晓峰受邀讲述中国桥梁背后的广州科技力量。
广州首座珠江两岸人行天桥
用绣花功夫对人行桥“精雕细琢”
中铁广州局集团二公司总工程师邓晓峰介绍,25日广州新落成的“海心桥”,在建设过程中具有的曲、斜、难、大、高等特点,即曲梁斜拱加工制作难度大、安装精度要求高、线形控制难度大、水上运输和装吊安全风险高,同时施工水域环境复杂、施工工期短、周边群众关注度大、环保及文明施工要求高。
为确保工程安全优质快速推进,工程采用了承台围堰组合钢板桩新工艺、超高性能混凝土新材料、主墩基础抗碱锚固型钢体系新技术、宝峨46型旋挖钻新设备等“四新”技术。该桥的建成,成为了广州市未来最重要的地标和人行桥,是连接南北轴线的重要纽带,也是珠江上最独特的羊城新景。“我们是用绣花的功夫把大桥当做工艺品来精雕细琢。”邓晓峰说道。
中铁广州工程局集团二公司总工程师邓晓峰
中铁广州工程局集团副总工程师、教授级高工廖云沼说,针对不同的地形条件,人类发挥聪明才智,创造了各式各样的桥梁,按结构体系划分,有梁式桥、钢架桥、拱桥、缆索承重桥(即斜拉桥、悬索桥)等四种基本体系。其中,现代化拱桥、斜拉桥和悬索桥的跨度较大,制造工艺也较为复杂,对施工技术要求较高。25日开通的人行桥桥梁便为斜拱曲梁斜拉桥。
中铁广州工程局集团副总工程师、教授级高工廖云沼
敢闯敢试创下桥梁施工多个第一
在修建桥梁方面,中铁广州工程局集团早已经战功显赫,并首创了多种工程技术。
位于贵州的沪昆高铁北盘江特大桥是中国高铁建设的名片之一,也是中铁广州局集团的匠心之作。该桥全长721.25米,桥面距江面高约300米,主桥跨度445米,是中国高铁铁路桥最大跨度桥梁,也是世界上最大跨度钢筋混凝土拱桥。廖云沼介绍,该桥的拱座基础位于陡峭的山体上,施工难度较大。为了解决材料设备运输的难题,施工单位从两岸拱座开挖了7公里的施工通道,并采用爆破的方法进行施工,爆破方量达到45万方。
北盘江特大桥
该桥的拱形骨架由8根钢管组焊而成,为方便吊装,拱形骨架被分为40个节段。“针对山谷陡峭的地形,我们研发了跨度达到827米的揽载吊机,吊重可达130吨,利用它可逐节段吊装拱形骨架。”廖云沼继续说道,该桥首次采用C80超高性能混凝土进行填充。“2016年12月,该桥顺利通车,高速列车从桥上呼啸而过仅用了6秒,而建桥则花了6年的时间。”廖云沼感慨到。
广州南沙凤凰三桥的建设也充满了创新力量。该桥跨越交通繁忙的下横沥水道,要求施工者在开工不停航的条件下完成建造。此外,该桥地处珠江入海口附近,处于台风多发地段,桥位淤泥深厚,无法利用缆索吊机施工。
“我们想到了一个创新的方案:先将大跨度的拱肋在岸上拼装好,通过船舶运输到桥位,再利用设置的支架将整孔的拱桥一次性吊装到位。”廖云沼介绍说,该桥将长244.5米,重4690吨的整孔的钢箱拱肋一次提升30米到位,创造了当时国内拱肋的提升重量、提升跨度、提升高度三项世界第一。
中铁广州局集团的创举还有很多,比如他们施工的武汉天兴洲长江大桥是我国第一座跨越长江的高速铁路大桥,在跨度、速度、荷载、宽度创下四项世界第一。在建设期间,施工单位首创可浮式双壁吊箱钢围堰、锚墩定位施工技术。
在建设广州珠江黄埔大桥时,中铁广州局集团研发的新型变幅桥面吊机解决了施工技术难题,主边跨的钢梁仅用两台吊机就完成了全部架设,开启了国内桥梁采用变幅吊机悬拼施工的先河。
悬索桥是当下跨越能力最强的一种桥梁,经济优势明显。廖云沼表示,位于广东的汕头海湾大桥,是我国第一座现代化悬索桥,建设初期还遭遇国际上的技术封锁,且桥渡区位于东南沿海强台风登陆点之一,自然环境恶劣,施工条件艰难。当时,施工方首次采用猫道(即架设在悬索桥主缆下面的平行于主缆的临时施工便道)施工,并自行研制了主缆挤紧机、揽载起重机和缆索缠丝机三项专用机械进行主缆施工。
他们的创新之路仍未停歇。“开州湖特大桥是我们正在建设的一座千米级的悬索桥,它的主跨达到了1100米,无法使用传统的施工方法,我们就采用无人机牵引导索至对岸进行猫道施工。”廖云沼介绍道。
拼搏精神铸就“造桥铁军”
中铁广州局集团桥梁公司总工程师张应红讲述,每一座桥梁的建成,不仅仅依靠先进的科学技术,还需要建设者具有非凡的毅力和执着追求,以及“百折不挠、精益求精”的工匠精神。“
中铁广州局集团桥梁公司总工程师张应红
青藏铁路连接着青海省和西藏自治区,是通往青藏高原的第一条铁路,是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路,被藏民亲切地称为“天路”。美国现代火车旅行家保罗·索鲁在《游历中国》一书中曾写到,有昆仑山脉在,把中国铁路修到拉萨去是不可能做到的。高海拔、高寒、缺氧、千年冻土、生态脆弱这些修路难题横亘在所有人的面前。然而,凭借攻坚克难、顽强拼搏的精神,中国的工程建设者创造了这项基建神话。
拉萨河特大桥位于青藏铁路上,通体洁白,桥拱呈半圆状,起伏绵延,被誉为“高原上的哈达”。该桥的主桥在当时国内首次采用五跨连续梁,中间为三跨连续钢拱组合的体系,主跨为双层叠拱结构。“在青藏高原上修建铁路非常困难,高原上海拔高,工程建设者长期处于缺氧、失眠等状态下,气压低导致饭也煮不熟,条件非常艰苦。如果不慎感冒,又治疗不及时的话,可能会导致肺气肿、脑水肿,危及生命安全。”张应红说道。
2015年川藏铁路拉林段开工建设,中铁广州局再次承担起建设藏木特大桥等项目。藏木特大桥地处桑加峡谷,气候恶劣,桥址位于悬崖峭壁之上,施工环境异常艰险。当时,现场施工调查小组的成员们进入高原地区后,均出现不同程度的高原反应。他们白天前往现场勘察,晚上研究讨论技术方案,强忍身体不适,坚持工作。
在项目开展初期,由于地形陡峭,设备、材料运输只能依靠最原始的肩扛手提。某一基础施工位置与桑加公路只有短短两百米的垂直高差,而运输物资则用了将近三个月的时间。
在后期工程建设中,项目组成员在河谷陡峭边坡条件下,开发了拱桥拱座注浆止水开挖技术,解决水下基础拱座开挖难题;自主研发了拱肋下河吊机、不等高塔架缆索吊机等进行施工;与高校合作,利用科技力量得出最佳混凝土配比,解决钢管内混凝土顶升难题。“这就是我们造桥人‘艰苦不怕吃苦’、‘缺氧不缺精神’的‘天路’精神。”张应红说。
“尽管我们桥梁的设计理念和工业化制造已经达到了世界先进水平,但有些关键技术我们还是落后于一些发达国家,在国内的整体发展状况也不太平衡,部分工程过分强调经济效益而缺乏了对环保的考虑。目前,我们也正在努力研发新型建筑材料和高效能的新型技术设备,拓展环保材料的应用。”邓晓峰表示,当前国内桥梁建筑行业面临了一些困境,但是他们会一直努力攻坚克难,保持造桥人非凡的毅力与开路先锋的精神。
文、图:广州日报·新花城记者 龙锟
实习生 冯格格 通讯员 苏华丽、曾铠钢