郑万高铁是国家“十三五”发展规划中的重点铁路项目,是国家高速铁路网的重要组成部分,北接河南郑州,南连重庆万州。工程建成后,可显著改善西南地区特别是重庆东北向铁路通道能力和质量,对进一步完善西南地区快速客运网具有重要作用。作为全线重点控制工程,由中铁上海工程局承建的郑万高铁重庆段梅溪河双线特大桥,全长687.8米,主桥为劲性骨架钢筋混凝土上承式提篮拱桥,跨径340米,矢高74米。该桥主拱于2019年10月30日顺利合龙,标志着郑万高铁技术难度最大的工序问题被攻克。

郑万铁路梅溪河特大桥 中铁上海工程局集团有限公司/供图
这一国内当时在建跨度最大的高铁无砟轨道上承式拱桥在悬崖峭壁间如何完成合龙?负责项目施工的中铁上海工程局集团建筑公司副总经理、郑万铁路梅溪河特大桥项目经理魏焱波接受了本报专访。
问:要承受高速列车从重达4000余吨的主桥钢拱架疾驰而过的巨大推力,郑万高铁重庆段梅溪河特大桥的基础施工有什么创新?
魏焱波:梅溪河双线特大桥是郑万高铁全线的控制性工程。该桥位于梅溪河与长江交汇口上游1.5km处,两岸悬崖峭壁,地形地质地貌复杂。340米跨度的拱桥拱脚受力是很大的,区别于以往拱桥的45度斜桩形式,郑万高铁重庆段梅溪河双线特大桥首次采用了水平桩加竖向桩的分离式嵌固基础形式,水平桩宽6米,高7~8米,水平倾角10度,长度最长达30米,单根水平桩混凝土用量1350立方米,单个拱座承台混凝土用量就达到2616立方米。竖向桩为上部直径3.2米,下部直径2.8米的变截面端承钻孔桩。桩位紧邻河岸,地势陡峭狭窄,岩石坚硬,裂隙发育,不具备大型机械作业条件,且临近大型油库和危岩群,故严禁*破爆**施工,开挖,施工难度非常大。我们采用了小直径水磨钻机套钻法施工的工艺,采用潜水员清渣的方式清理孔底沉渣,保证沉渣厚度达标。采用智能系统分析水化热,设置循环冷凝水管解决大体积混凝土水化热过大的问题。
问:梅溪河双线特大桥的钢拱肋提升与合龙是施工的重难点,最考验项目管理团队,当时的施工流程是什么样的?
魏焱波:大桥主拱是钢管和角钢组成的劲性骨架结构,18种截面、48个吊装单元、单节最重达150吨,采用大跨度缆扣分离式缆索吊作为起重设备,将劲性骨架从拱脚一节一节对称向跨中推进,最终在跨中合龙。劲性骨架节段在工厂内加工好之后,船运至桥位处,在桥位处河面的平板驳船上存放及安装外包混凝土底模吊架系统,最后劲性骨架连同底模系统,用缆索吊吊装就位,用钢绞线扣挂系统临时固定,两岸和上下游对称,逐个节段吊装,最终在跨中合龙。
问:在340米长跨径的梅溪河双线特大桥施工过程中,建设者是如何保证拱肋合龙线形和质量的?项目团队又获得了哪些专利?
魏焱波:为了能够实现完美合龙,项目团队首先在劲性骨架加工阶段,严格控制加工精度,偏差控制在2毫米以内。为实现这样的目标,在钢构件加工厂进行了全过程监造,加工好的节段在厂内采用长线法整体组拼,每7个节段为一个轮次,先卧拼再立拼,全桥节段经过组拼后再编号解散,船运至桥位处吊装。为控制吊装过程中节段之间的拼装偏差,在吊装之前,项目管理团队与监控单位背靠背分别独立科学建模,经过复杂的工况模拟计算,相互验证模拟结果后,再在吊装过程中通过实时信号采集,将实时结果与计算模拟结果进行对比分析,通过调整扣挂索力进行微调,合龙段经过7天的严密温度监测,选定了合龙口的锁定时间和合龙长度,最终实现了主拱安全而精确的合龙。
自开工以来,项目管理团队立足桥梁施工实践,推进工艺工法革新,《陡峭山岭地形条件下双向桩基分离式拱座施工工法》《高速铁路大跨度提篮拱桥钢拱肋卧立组合式制造施工工法》《临江峭壁山区高速铁路大跨度钢拱肋安装工法》成功获得中国中铁股份公司级工法和上海市级工法;获得17种实用新型专利授权;《一种大跨度拱桥钢拱肋侧卧式拼装胎架结构及拼装方法》《一种柱脚反扣滑移装置及其他工法》获得海外专利授权;《郑万高铁奉节梅溪河特大桥拱肋吊装智能检测信息指挥系统》获得软件著作权;BIM技术综合应用在国家级大赛中屡次斩获荣誉;同时开展的多项QC活动获得省部级奖项,发表论文10余篇。
曹俊松 丁力/整理
本文原载于《中国建材报》5月9日6版
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