■ 文|寧夏公路管理中心 毛永智 張利維 供圖|寧夏公路管理中心

中衛下河沿黃河公路大橋成為“塞上江南”寧夏的新地標
2022年12月12日,隨著最后一塊橋梁面板安裝成功,寧夏回族自治區“十四五”交通重點工程——中衛下河沿黃河公路大橋順利合龍,標志著該橋將全面進入橋面系施工階段,為2023年如期通車奠定了堅實的基礎。這也將成為“塞上江南”寧夏的新地標。
作為寧夏的重點工程,中衛下河沿黃河公路大橋是寧夏規劃建設的第20座黃河公路大橋,也是目前寧夏單跨跨徑最長、樁基最深、樁徑最粗、承臺混凝土量最大、主塔最高的斜拉橋。
據介紹,大橋為雙塔雙索面斜拉橋,塔高113米,相當于40層樓房的高度,全長1228米,橋面寬33米,雙向6車道,設計行車時速80公里。主橋由主塔、工字鋼主梁、橋面板、斜拉索等關鍵結構組成。大橋主跨長296米,設南、北兩座主塔,全橋斜拉索共88根,總重量約700噸,采用1770兆帕的高強鍍鋅平行鋼絲。
面對大橋主塔高度高、混凝土體量大、施工地質條件差、區域環境多變、結構復雜、施工體量龐大等不利因素,寧夏公路管理中心攜手參建方組織開展專家問診把脈、技術培訓活動,通過邀請中國工程院院士、前鐵道部部長傅志寰、清華大學教授陸化普現場為大橋問診把脈,邀請中國工程設計大師王用中線上對技術方案評審,持續優化施工方案,聚焦難點卡點,統籌謀劃、精細管理,相繼克服了大流速、強沖刷、卵石地質棧橋施工,復雜地質條件下鋼板樁圍堰施工,超大體積混凝土施工及大溫差條件下索塔高性能混凝土抗裂和線型控制施工等技術難題。
中衛下河沿黃河大橋是加快建設交通強國寧夏重要試點項目。“通過科技賦能,我們實現對項目建設管理全過程的可知、可測、可控,提升了項目數字化、智慧化管理水平,加強了交通基礎設施健康監測,同時有效提升了預警和應急保障智能化水平。”寧夏公路管理中心負責人表示。在項目建設中,項目技術團隊研發了大體積混凝土智能溫控系統,有效解決了大體積承臺混凝土因溫度應力而產生裂縫的技術難題;通過采用液壓爬模體系及全自動噴淋養護系統,有效控制了主塔施工質量和線型。同時,第一次運用BIM技術優化索導管、鋼錨梁等部位與鋼筋之間的結構位置,并制作可視化模型進行交底,保障各工序有效銜接。項目合理優化資源配置,大大縮短了施工所用時間,創造了黃河上建橋快速施工新紀錄。
除此之外,寧夏公路管理中心還選取了符合項目建設需求的先進科技成果進行引進、消化、吸收、推廣示范及二次創新,針對工程技術難點,開展科技攻關。
其中,針對大流速強沖刷地質條件,棧橋施工運用大功率震動錘插打鋼管樁,旋挖樁引孔加固棧橋鋼管樁基礎;使用四夾具液壓震動錘插打大直徑鋼護筒,研發旋挖機大小鉆頭套打工法提升鉆孔工效;采用深水圍堰施工工法,利用高壓旋噴樁技術加固鋼板樁,解決汛期水位變化大,安全風險高;塔柱與橫梁采用異步施工工法,大大縮短工期,同時建立監控測量系統,準確控制索塔線型;采用懸拼加支架法非對稱施工加快施工效率,解決因征地拆遷影響鋼梁運輸和施工的問題;創新使用連續千斤頂解決主塔上橫梁150噸施工托架的安拆重大安全風險,將50米高空作業降低到橋面,將重大風險降為一般風險;運用BIM技術精準模擬索導管與鋼錨梁空間位置,并研發其精確調整裝置,確保安裝過程的精準高效;斜拉索安裝過程采取智能張拉設備,精確控制張拉力,并結合智能索力監控,將索力和伸長量控制在1%范圍內。

正在施工的中衛下河沿黃河公路大橋
為保護環境,實現綠色施工,寧夏公路管理中心將中衛下河沿黃河公路大橋的鋼構件、混凝土預制構件100%實現工廠化生產,泥漿100%實現集中貯存,并按規定運送至固定泥漿處理點,所有施工用水均采取循環利用(30mT梁321片,每天節約用水8噸,共施工243天,節約用水1944噸;橋面板共520片,每天節約用水12噸,共施工150天,節約用水1800噸,共計節約用水3744噸),施工現場安裝環境監測設備24小時監測PM2.5等關鍵環境影響因素,已施工完成路基橋涵部分,采取復耕土同步覆蓋措施。
值得關注的是,中衛下河沿黃河公路大橋跨越黃河衛寧段蘭州鯰國家級水產種質資源保護區,該保護區主要保護對象為蘭州鯰,棲息的其他物種還有黃河鯉、雅羅魚、黃河鯉、赤眼鱗、達里湖高原鰍、似鯰條鰍、中華鱉等。區域內物種多樣、環境敏感。施工過程中,大橋項目部針對蘭州鯰國家級水產種質資源保護區實行專題論證,拿出專項資金、專項措施進行保護,避開蘭州鯰產卵期施工,并制定專項水質保護方案,同時采取了鋼板樁基坑圍堰,不侵占河道,設置施工廢水回收凈化裝置等,避免了保護區內蘭州鯰等水生生物的生活受到影響。
隨著中衛下河沿黃河公路大橋的順利合龍,依托該項目建設打造的跨黃河智慧生態公路橋梁示范工程已取得階段性成效。
其中,黃河上游大跨徑斜拉橋建設生態影響評價及保護技術的應用,踐行了黃河流域生態保護和高質量發展理念,嚴格控制了橋梁建設項目對黃河生態環境的擾動;斜拉橋全壽命建管養一體化平臺的建設,積累了建筑信息模型(BIM)技術在橋梁建設中的應用經驗,各類系統的應用提高了工地智慧化程度,提升了工程品質;針對中衛下河沿黃河公路大橋工程建設特點及難點開展的科技攻關和科技推廣成果顯著,各項工法、專利的研究應用,為寧夏跨黃河橋梁建設提供了技術支撐;項目施工指南的編制為寧夏普通國省干線標準化施工指南提供大量的參考資料;培養了一批公路橋梁建設與養護管理的技術人員。
下一步,寧夏公路管理中心將進一步加快建設交通強國寧夏試點任務在中心項目落實落深,立足實地、開拓創新,通過試點先行、以點帶面,力爭公路基礎設施建設綠色發展能力得到顯著提升;著力推進公路建設質量變革、效率變革、動力變革。當好黃河流域生態保護和高質量發展的“先行官”。