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跨越“地球裂縫” 挑戰(zhàn)世界極限

探訪世界第一高橋貴州花江峽谷大橋

(資料圖)

炎炎夏日，貴州省關(guān)嶺布依族苗族自治縣縣城西南，被稱為“地球裂縫”的花江大峽谷上，六安高速(六枝至安龍高速公路)花江峽谷大橋建設(shè)正酣，大橋6號主塔已封頂，5號主塔正在加緊建設(shè)中。

數(shù)臺塔式起重機(jī)高高揚(yáng)起金黃色手臂，助力六枝岸5號主塔塔柱、橫梁施工建設(shè)。這是花江峽谷大橋的最高索塔，設(shè)計(jì)塔高262米，相當(dāng)于80多層樓房高度。今年3月以來，它正以平均每天0.8米的速度向上“生長”。

跨越“地球裂縫”的花江峽谷大橋，是六安高速的關(guān)鍵控制性工程。1420米的主橋跨徑和625米的橋面至水面高度，將讓這座巨大的鋼桁梁懸索橋刷新世界紀(jì)錄。

建成后，它將超越連接黔滇兩省的北盤江大橋(565米垂直高度)，成為新的世界第一高橋，同時(shí)還將刷新世界山區(qū)橋梁最大跨徑紀(jì)錄。

讓我們走近這座未來的世界第一高橋，看看它在設(shè)計(jì)、技術(shù)、工藝等方面，有哪些高超之處。

1 突出生態(tài)保護(hù)、融入地域文化，打造橋旅融合示范項(xiàng)目

重巒疊嶂、溝壑縱橫的貴州，由于獨(dú)特的自然地貌，是世界上特大峽谷橋分布最密集、數(shù)量最多的地區(qū)。萬橋越黔山，貴州被譽(yù)為“世界橋梁博物館”。世界前100座高橋中，有近一半在貴州。

花江峽谷一帶，屬云貴高原向廣西丘陵過渡的斜坡地帶。這里山高谷深、地形險(xiǎn)峻，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，峽谷風(fēng)力、濕度、溫度變化莫測?？缭健暗厍蛄芽p”建橋，難度不言而喻。

“在貴州山區(qū)建設(shè)超級大橋，雖有很多經(jīng)驗(yàn)可循，但花江峽谷大橋這樣的跨度、高度，對橋梁設(shè)計(jì)與施工都是一次全新的超級挑戰(zhàn)?！弊鳛榛ń瓖{谷大橋設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司設(shè)計(jì)師葉洪平曾主持過多座特殊結(jié)構(gòu)橋梁的設(shè)計(jì)工作，有豐富的山區(qū)大跨度橋梁設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，但回憶起拿到花江峽谷大橋設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)的感受，葉洪平直言“既激動，又感到壓力很大”。

為盡快確定大橋設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)數(shù)月深入實(shí)地勘察、收集各類數(shù)據(jù)，并與貴州省交通運(yùn)輸廳、貴州交通建設(shè)集團(tuán)有限公司及省市級相關(guān)單位等反復(fù)研究討論。根據(jù)環(huán)境適應(yīng)性，以保護(hù)生態(tài)為前提，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)最終因地制宜采用高橋位大跨度鋼桁梁懸索橋方案，縮短了起點(diǎn)岸隧道長度，節(jié)約工程總體造價(jià)。

花江峽谷一側(cè)的六枝岸，陡崖坡度超過80度，地形陡峭、落差大。平面占地面積較大、以混凝土自重及其與基底間的摩阻力來平衡主纜拉力的重力錨方案，并不適用于該地形。

葉洪平介紹，在這樣的地形條件下，該橋六枝岸采用主纜外偏引入隧道錨的結(jié)構(gòu)形式，同步解決了六枝岸隧道錨與主線隧道空間位置沖突問題，優(yōu)化了隧道與隧道錨結(jié)構(gòu)受力。這樣便有效減少了山體土石方開挖體量，能最大限度保護(hù)橋位周邊環(huán)境。

“兩岸主塔高差大，兩岸結(jié)構(gòu)剛度差異大，我們通過調(diào)整兩岸主塔結(jié)構(gòu)尺寸、加大邊跨主纜角度等，合理匹配結(jié)構(gòu)體系剛度；主梁首次采用上、下水平穩(wěn)定板抗風(fēng)措施；桁梁兩側(cè)的檢修步道，局部改造成景觀廊道，建成后可在廊道內(nèi)遠(yuǎn)眺峰林；6號主塔頂設(shè)玻璃觀光屋，建成后可乘坐垂直觀光電梯實(shí)現(xiàn)1分鐘登頂……”談及大橋設(shè)計(jì)亮點(diǎn)，葉洪平如數(shù)家珍。

“我們力爭將花江峽谷大橋打造成貴州首個(gè)集橋梁觀光與高空探險(xiǎn)橋旅融合的多功能綜合體?！被ń瓖{谷大橋建設(shè)管理單位，貴州省六安高速公路有限公司有關(guān)負(fù)責(zé)人說。

據(jù)了解，2022年10月，交通運(yùn)輸部印發(fā)的《支持貴州在新時(shí)代西部大開發(fā)上闖新路 實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》，提出支持貴州深化交通與旅游融合發(fā)展，打造“橋旅融合”示范項(xiàng)目和路旅融合品牌。

利用世界級橋梁，打造世界級旅游景區(qū)景點(diǎn)?；ń瓖{谷大橋，正是貴州省重點(diǎn)打造的“橋旅融合”示范項(xiàng)目?！绊?xiàng)目建設(shè)融入地域文化、花江村古寨文化、布依族民族風(fēng)情等元素，在大橋主梁、主塔、錨碇、引橋等融入橋旅、體旅項(xiàng)目設(shè)計(jì)。”有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。

2 智能建造、高精控制，不懼12級大風(fēng)建設(shè)200多米主塔

與六枝岸5號主塔隔峽谷相望的，是204米高的安龍岸6號主塔，該塔已于今年4月順利封頂。

站在6號主塔上眺望，峽谷中云霧繚繞，對岸壁立千仞、氣勢磅礴，峽谷中的北盤江宛若一條碧綠絲帶，蜿蜒而過。

對于一座橋而言，主塔建設(shè)往往是“最難啃的硬骨頭”，在花江峽谷大橋項(xiàng)目中更是如此。這里不僅地形陡峭，而且風(fēng)場復(fù)雜，目前監(jiān)測到的最大風(fēng)速超過12級。在這里建設(shè)相當(dāng)于80多層樓高的主塔，無疑是巨大的挑戰(zhàn)。因此，在施工伊始，就用上了專門觀測風(fēng)的設(shè)備——風(fēng)觀測激光雷達(dá)。據(jù)介紹，風(fēng)觀測激光雷達(dá)可觀測橋位風(fēng)場，經(jīng)數(shù)據(jù)處理與分析后，可獲知橋位風(fēng)速風(fēng)向等基本規(guī)律。

“受地形和氣候影響，突風(fēng)是這里的?？汀！辟F州省六安高速公路有限公司有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，山區(qū)峽谷風(fēng)速變化快，有非常強(qiáng)的突發(fā)性，極易影響施工安全。在這樣的外部環(huán)境下，傳統(tǒng)墩柱施工技術(shù)顯得“動力不足”，難以滿足超高混凝土橋塔建設(shè)的實(shí)際需求。

經(jīng)過一次次試驗(yàn)探索，負(fù)責(zé)施工的貴州橋梁六安8標(biāo)項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)研發(fā)出山區(qū)峽谷超高索塔豎向移動工廠整體式爬模系統(tǒng)，讓花江峽谷大橋?qū)崿F(xiàn)智能化建造。

該系統(tǒng)采用BIM(建筑信息模型)與CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))三維模板體系精細(xì)化建模，以液壓系統(tǒng)為主動力，構(gòu)筑“截面遞減爬升平臺+施工平臺頂架+內(nèi)掛平臺”的整體式造塔平臺。整個(gè)空間集設(shè)計(jì)研發(fā)、模架爬升、鋼筋部品調(diào)位、混凝土精準(zhǔn)布料、自動振搗、峽谷風(fēng)環(huán)境監(jiān)測、智能養(yǎng)護(hù)、安全監(jiān)控、防雷避險(xiǎn)及逃生通道等集成控制于一體，同時(shí)配有智能塔吊、高強(qiáng)度抗風(fēng)電梯等一系列配套設(shè)施，不僅有力提升工程建造質(zhì)效，還可抵御15級大風(fēng)，確保施工安全。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還對山區(qū)長大橋梁建設(shè)技術(shù)展開系統(tǒng)集成研究，通過智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)、大直徑鋼筋模塊化安裝、主塔群塔(塔吊)智能監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺等，推動施工技術(shù)邁向工業(yè)化、高精化、智能化。

比如，針對大體積混凝土在澆筑完成后易產(chǎn)生溫度裂縫，破壞混凝土結(jié)構(gòu)的完整性、穩(wěn)定性等問題，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)智能模塊化溫控系統(tǒng)，通過手機(jī)可以隨時(shí)監(jiān)測并控制澆筑溫度，確保澆筑質(zhì)量。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還自主研發(fā)超高混凝土泵送技術(shù)，采用輕型煅焊結(jié)構(gòu)索鞍、大噸位智能纜索吊等一系列新技術(shù)，開展超大跨徑貓道抗風(fēng)研究、隧道錨開挖及山區(qū)峽谷風(fēng)研究等，讓科技創(chuàng)新賦能大橋建設(shè)。

3 逐段爆破、微爆降擾，攀崖伏壁鑿出掛壁公路

崇山峻嶺中，一條7米多寬的山間巖道蜿蜒曲折，通往花江峽谷大橋安龍岸6號主塔底部。

“這條山間巖道是我們修建的施工便道?！绷?標(biāo)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人吳朝明介紹，進(jìn)場初期，由于山體坡度超過80度，山間連一條像樣的路也沒有，機(jī)械設(shè)備根本無法入場，大規(guī)模爆破開道既不安全，又易對自然環(huán)境造成較大破壞。如何推進(jìn)工程進(jìn)度？只能靠人工小規(guī)模逐段爆破開挖。

施工人員身系安全繩，像蜘蛛俠一樣攀崖伏壁，一邊進(jìn)行預(yù)裂爆破，以“短進(jìn)尺”施工方式開鑿巖道，一邊采用鋼筋型材、鋼模板、粗鐵絲等組成防滾石的圍擋，確保人員和設(shè)備安全。

“下面就是幾百米深的大峽谷，可謂步步驚心?！眳浅髡f，就這樣，他們硬是在峭壁深谷間鑿出了一條掛壁公路。

施工過程中，稍有不慎就會出現(xiàn)巖石滾落的情況，這不僅影響路基臨空面?zhèn)壬襟w及山腳周圍區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，還會對下方工點(diǎn)的施工安全產(chǎn)生巨大威脅。

經(jīng)反復(fù)嘗試，六安8標(biāo)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)摸索出兩個(gè)行之有效的解決辦法：一是采取主動防護(hù)措施，對孤石進(jìn)行打鉆穿孔，用鋼絲套繩進(jìn)行錨固穩(wěn)定；二是微爆降擾控制，對開挖山體實(shí)施分層多次控制爆破，減少周邊山體的擾動變形，最大程度保證圍擋防護(hù)體系的防護(hù)效果。

后期，這條施工便道將物盡其用，納入“橋旅融合”永久性工程，成為游客前往花江峽谷大橋游覽主塔、體驗(yàn)玻璃棧道和進(jìn)行戶外極限運(yùn)動等項(xiàng)目的必經(jīng)之路。

對岸，距離六枝岸5號主塔約200米的地方，六安高速云莊隧道兩側(cè)，各有一個(gè)深達(dá)近百米的巨型喇叭狀坑體。坑里，技術(shù)人員正在井然有序地組織工人綁扎鋼筋、安裝大橋主纜預(yù)埋件等。

“他們正在修建花江峽谷大橋六枝岸的隧道錨?！辟F州省六安高速公路有限公司有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，隧道錨施工中，普遍會遇到洞口無場地、洞室開挖坡度大和截面高、渣土運(yùn)輸及出渣困難等難題。作為目前山區(qū)同類型橋梁中設(shè)計(jì)最深、尺寸最大的結(jié)構(gòu)體，花江峽谷大橋的隧道錨“更難”——在上述難題的基礎(chǔ)上，還存在地形陡峭、基巖裸露、開挖量大等難題。

施工人員用“深、大、陡”來概括其施工難點(diǎn)。據(jù)了解，花江峽谷大橋六枝岸隧道錨軸線長度為94米，單個(gè)隧道錨開挖量近2萬立方米。

“普通斜井軌道運(yùn)輸出渣系統(tǒng)難以解決大容量、大傾角兩個(gè)難題，也無法保證工程效率和安全?！辟F州公路六安高速7標(biāo)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王朝國說，他們結(jié)合隧道錨施工實(shí)際需求，探索研發(fā)出隧道錨多功能出渣運(yùn)輸設(shè)備系統(tǒng)，僅用一條軌道，便能同時(shí)滿足出渣車和挖掘機(jī)、混凝土濕噴機(jī)、鉆孔等設(shè)備進(jìn)出要求。使用該系統(tǒng)后，一次性出渣量從原來的4立方米提升至12立方米，每天出渣量達(dá)800噸，大大縮短了隧道錨施工工期，同時(shí)兼顧了成本及安全。

建設(shè)的是橋，淬煉的是技術(shù)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)用智慧和汗水竭力托起一座新的“世界第一高橋”。在接下來的橋梁上部構(gòu)造施工中，建設(shè)者們將繼續(xù)沿著創(chuàng)新軌跡，一路挑戰(zhàn)、一路超越。（來源：中國紀(jì)檢監(jiān)察報(bào) 作者：蕭子靜 劉葉琳 萬國權(quán)）

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