重点工程

科技引领!建造“世界第一拱桥”

  发布时间:2021-08-26 文章来源:党工部 任浩琳


2006年成立以来,公司始终坚守集团赋予的总承包项目管理重任,在与时代同向同行的发展进程中,主动融入国家战略,聚焦港口航道、公路桥梁、轨道交通、市政机电等业务,持续推进转型升级,积极投身基建建设,以项目为依托助力地方经济发展,完成了一项项意义重大的品质工程,创造了辉煌的发展成果,充分展现了央企的责任担当,在国家奋进历程中留下了浓墨重彩的一笔。

奋斗百年路,启航新征程。在建党100周年之际,回望历史,沿着公司发展的步伐,巡礼重点工程,凝聚前行力量。今天,让我们一起走近建成时被誉为“世界第一拱桥”的重庆朝天门长江大桥,感受中交建设者们的硬核实力。

提到跨海大桥,人们往往会首先想到港珠澳大桥,因为它代表了中国桥梁建设的最高水平。同样,作为跨江大桥的“代表作”,由公司承建、于2009年通车的重庆朝天门大桥在十几年前的中国桥梁建造行业内,也是代表了当时的最高水平。

作为内陆的跨长江大桥,重庆朝天门长江大桥没有跨海大桥那样的投资巨大,但却是创造了“世界第一拱桥”的记录,对于重庆经济发展的意义毫不逊色于任何桥梁;它与跨海大桥的工艺技术要求不同,却并不代表它施工难度低,因为在横跨江岸的城市中心修建一座快速干道上的跨江特大桥,所需考虑的因素更多更复杂。

重庆朝天门长江大桥全长1741米,主桥932米,双层桥面,上层桥面为六车道汽车交通,下层中央为轨道交通,两侧各预留两条汽车通道。重庆朝天门长江大桥工程是中交集团首次采用BT模式投资建设的第一个大型基础设施项目。2004年12月,大桥正式动工。建设之初,结构复杂、技术难度大、施工精度高、施工条件复杂等困难便接踵而至,公司确立了“科技引领大桥建设”的方针,至2009年4月顺利竣工通车,大桥以552米的主跨长度位居世界同类桥梁第一,被誉为“世界第一拱”,共创造了十余项重要科技成果,填补了多项行业领域技术空白,是桥梁建筑史上的里程碑和标杆线,标志着中国桥梁建造技术达到世界领先水平。

在技术专家眼里,钢拱桥建设的重点和难点是安装。大桥建设完成江底30米的水下基础和水上承台之后,需要安装4个巨大的球型支座,然后支座之上安装大桥主体。球形支座承重达14500吨,为世界最大承载力的抗震球形支座,且设计年限100年,支座的设计、制造、安装等多项技术均为国内首创,综合技术达到先进水平。

“这需要极端严谨的工艺流程,这也离不开创造性的思维”,球形支座的功能类似一个“调节器”,北主墩支座固定,南主墩支座可以纵向活动,这样就可以在需要的时候让钢梁整体纵移。这种设计更是让大桥完美经受住了“512”汶川8.0级特大地震的严峻考验。

2008年5月12日汶川大地震发生时,朝天门大桥正在紧张施工,汶川地震爆发。地震发生两个小时后,项目立即对大桥结构和位移进行了检测,虽然出现少许位移,但大桥结构安全。由于钢桥及其安全结构设计的特殊性,出现的位移在第二天便又迅速自我恢复,施工也随之正常开展。

拱的安装,是另一大技术难题。大桥全桥约3000多个吊装单元,单件最大重量80吨,项目研发的21000千牛米爬行架梁吊机,极好解决了拱桥横拱构件及吊杆悬臂的关键设备的安装。钢拱经过一系列巧妙的类似搭建积木的拼装工艺完成,单是作为辅助施工的临时结构既有连续梁支撑体系,也有斜拉扣挂体系,并有柔性系杆拱体系,其间需要多次受力体系的转换,其施工复杂程度不言而喻。以技术创新实现科技引领建桥和精细化施工管理,是大桥工程建设的最显著特点。

从两头开始安装的巨大钢拱会不会出现偏差,导致中间无法对接合龙?对于一个总投资超过25亿元的大工程,这是关系成败的问题。事实上,这也是所有建设者们都曾担心的问题。数以万吨计的钢结构悬空延伸200多米,风力、温度、构件制造和安装误差控制的精准程度等因素完全有可能影响着钢拱最后的“握手”。

合龙有着三维的精确要求:横向、纵向、竖向三个方向的误差要同时控制在5毫米以内。项目经过反复研讨,在跨中设立100米高扣塔和两对扣锁,临时加长活动支座临时滑板,并在边支点设置临时支座,将南侧钢桁梁安装起点向跨中预偏,降低南北边支点,有效控制了主结构内力、悬臂端位移和相对转角。2008年1月18日,随着主桁最后一根构件安装就位,主桥合龙的关键时刻到了。工程技术人员对合龙口进行观察发现,合龙口三向误差均控制在5毫米内,一次性完成难度如此巨大的合龙,在当时的国内也属罕见。

大桥的建成极大改善了重庆主城区的交通条件,完善了交通公路网,为山城发展带来了巨大的经济效益,巩固了重庆作为西南地区中心城市的重要地位。

华灯初上,雄伟壮观的朝天门大桥灯光闪烁,与穿梭桥间的车龙,共同构成了绝美的空中音符,协奏着重庆经济腾飞的凯歌。


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