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    復興長江大橋“蝶變”記

    來源:廖涵,張藝懷,張曉光 發布時間:2024年04月17日 A+ A A-
       與“己”斗,變“藍圖”為“圓夢橋”
      4月11日上午,暮春的雨還帶著些涼意,淅淅瀝瀝地落向人群,一條鋼鐵巨龍,穿過薄薄的雨霧,橫臥在氣勢磅礴長江上。
      兩岸的人群靜靜地站著,眼睛緊緊地盯著那塊最后合龍的鋼箱梁,一塊重達245.6噸的鋼鐵造物,嚴絲合縫地嵌入最后的缺口上。
      “云陽復興長江大橋正式合龍!”隨著一聲鏗鏘有力的話語落下,人群瞬間沸騰了起來,一千多個日日夜夜的期待,終于化作此刻的歡呼。
      彩煙從橋面綻放,如同美麗的蝴蝶,舞動在江面上,慶賀著亙古相望長江兩岸從此再無天塹。
      也仿佛慶祝著,六十多年來走出大山、走出冶金、走出國門的中國十九冶,終于破蛹化蝶,脫離桎梏,在基礎設施路橋隧品牌建設上增添了濃墨重彩的一筆,在更廣闊的天地間翩翩起舞。
      讓我們一起撥動時鐘,回顧這段精彩的蝶變歷程。
      2018年,為了更好適應市場規則和新時代定位的歷史需要,以黨委書記、董事長潘必義同志為首的領導班子以“破蛹蝶變”的勇氣決心,打破慣性思維,適應不斷發展變化的新形勢,以設計施工總承包為引領,以建筑業產業化和建筑業的綠色化、智能化為支撐,構建了冶金工程、交通工程、市政工程、房屋建設工程、能源環保工程、地下空間工程六大業務體系,并著重將重慶區域作為高速公路施工主戰場,著重培養打造一支高速公路領域人才隊伍。
      2019年,在正確結合宏觀經濟形勢與科學分析國家經濟戰略的基礎上,中國十九冶立足公司經營現狀,構建了“一核兩高兩帶八點”戰略發展新布局,其中“一核”是指以川渝為市場經營的核心,以成渝城市群經濟發展區域為依托,以成渝城市群連接線上節點城市功能的完善、品位的提升、產業的植入為抓手,全面進入基本建設市場。
      藍圖已經繪就,五年來,中國十九冶扎根重慶區域,瞄準市政交通路橋隧市場,先后承建了紫云路項目、南快路項目等一批優質工程項目,其中,最值得一提的是江龍高速項目,而云陽復興長江大橋,便是江龍高速項目中最為璀璨的明珠。
      復興長江大橋是渝東北地區“三橫一縱”交通網中縱向大通道——江龍高速最大的控制性節點工程,建成后將成為重慶市、三峽庫區及長江上游最大跨徑橋梁,極大程度地改變渝東北三峽庫區交通格局,讓長江南北天塹變通途從設想變為現實。
      該橋為單跨雙鉸簡支鋼箱梁懸索橋,主跨1208米,北主塔高215米,南主塔高200米,橋面寬度41.1米,設計雙向六車道+應急車道+人行道。
      從大橋開工到主橋正式合龍,歷時一千多個日日夜夜,回首望去,這長達三年多的建設歷程里,全體參戰將士以汗水為墨,以奮斗做筆,齊心協力揮毫描繪,共同譜寫了大橋建設的壯麗華章。
      與“難”斗,變“誤解”為“同心橋”
      初踏征途,艱險縈繞;剛啟行程,困苦相隨。
      “溝深坡陡便道險、山高隧長地質難、橋多柱高跨天塹、深挖路塹邊坡險”。這是江龍高速項目建設困難的精準概括。
      項目推進初期,施工便道的設立以及征地拆遷是擋在將士們面前的第一座大山。在大橋南岸(龍缸岸),原有地形地貌復雜,大橋主塔需要坐落在坡度達到70°的山體中,橋面及引橋需要跨過高聳的山脊,且山體西側存在危巖帶及大量的孤石,因此,確立一條安全性、經濟性、實用性的施工便道是重中之重。
      2019年底,第一批建設者們來到橋梁選址地,對龍缸岸的施工便道進行統籌規劃。作為開路先鋒,他們翻山越嶺,穿梭在大山中收集地形數據,比對設計圖紙,探索施工路徑。大家群策群力,展開數次思維碰撞,經過長達一個月的努力,團隊在否定了架設鋼棧橋、纜車運輸等多種方案后,決定采用改建沿江村道并修建盤山公路這種兼顧施工效率和成本的運輸方式,對原有村道進行延長,并沿著山壁挖掘一條公路抵達施工現場。
      如果說施工便道能夠通過努力探索而確立,那么征地拆遷工作足以讓羅陶等人感受到力不從心?;鶎訂栴}向來復雜,特別是關乎百姓利益之事。拆遷機制變化、群眾誤解、賠償金支付的及時性、地域歷史遺留問題等多種困難與矛盾相互交織,讓團隊在推進拆遷工作時屢屢碰壁。如何在滿足群眾利益訴求和控制施工成本上找到平衡點,是團隊焚膏繼晷思考的問題。盡管團隊成員整天“走街串巷”,融入群眾,講解政策,但僅僅依靠單兵作戰,收效甚微。
      為了增強團隊的公信力和影響力,更快得到群眾的信任和支持,業主公司董事長吳偉積極與縣政府溝通,協調高指部、村委會等多方共同解決拆遷難題。在馬嶺村、玉帶村、清江村的會議室里,大家齊坐一堂,針對百姓提出的疑問與擔憂進行逐項溝通解釋,代表們紛紛發言,介紹拆遷后的規劃與建設,讓村民對未來的生活充滿期待。同時,項目部繼續組織人員對村民進行持續的入戶走訪,在爭取征地拆遷的同時,也力所能及地解決村民遇到的困難。真情方得人心,真情方獲信賴。剛進場時,村民們都將項目成員稱為“那些修高速的人”,現在,大家對項目建設有了更深刻的認識,也對建設者們有了更親切的稱呼:“十九冶的小陳、小秦……”
      在與村民交往的過程中,項目團隊以最誠摯的態度、最負責的精神、最積極的行動,團結各方力量,爭取到了村民對拆遷征地工作的支持和認可,為后續建設打下堅實的基礎。2020年5月,南岸沿江便道正式投入建設。
      鐵軍面前無困難,在克服改擴建線路長、道路狹窄、堅石開鑿效率低、材料入場困難等諸多不利影響后,2021年1月,歷時半年,南岸施工便道建設完成,大橋南岸施工正式進入正軌。
      與此同時,得益于北岸良好的地質、交通條件,在前期征地拆遷上并未遇到太多波折,主塔樁基的建設已然如火如荼。
      與“險”斗,變“數據”為“安心橋”
      2021年3月29日,深夜的北橋頭燈火通明?!艾F場和拌合站必須保持密切配合,要確保樁基填充滿足連續澆筑”,時任項目執行經理的鄔文鵬在指揮北岸主塔第一根樁基澆筑時叮囑道。主塔是抵抗整座大橋豎向荷載的主要承重構件,它將橋面提供的壓力全部集于一體,因此,主塔可以稱為大橋的“定風針”。復興長江大橋兩岸主塔高度均達到200米以上,對塔底基礎、塔身線性控制、施工安全、施工質量均有很高的要求。
      前期,因為解決施工便道修建、征地拆遷等多重困難,南主塔的建設進度明顯滯后北主塔,一經開工就必須趕進度、搶工期。為了滿足連續澆筑,罐車必須交錯進入澆筑地點,但受制于地質條件和施工便道的局限性,罐車在運輸期間錯車難度大,且夜間燈光不足,運輸風險極高。為了確保運輸過程的安全性,同時盡量避免出現堵車問題,項目部組織專人指揮交通、清理道路泥沙,同時,除了對罐車司機每日單獨的班前教育,安全管理人員還會定期對罐車進行安全檢查,確保施工過程人、機、環安全管理形成閉環。
      樁基澆筑完畢后,將進行承臺澆筑,大橋單個承臺平面尺寸25.0×25.0米,高8.0米,設計方量為5000立方米,澆筑體量非常大,鋼筋用量470噸,承臺鋼筋綁扎完畢后,像一個以鋼筋為“線”,“編織”而成的立體網絡,常人難以下腳。面對施工過程中承臺鋼筋布置復雜繁多,混凝土體積量大、強度高,澆筑時間長、溫度控制難等多個難題,項目部高度重視,認真部署,積極組織各方專家討論施工方案,嚴格按照圖紙及操作規范施工,采取定期對鋼筋規格數量、搭焊接長度、鋼筋接頭及間距等進行嚴格檢查控制,安排專人指導模板安裝及加固,澆筑時實時監測混凝土溫度等多種措施,確保大橋底部基礎扎實可靠。
      2022年1月,南北主塔樁基全部澆筑完畢;3月,承臺澆筑完畢。接下來,兩岸主塔將如同雨后春筍一樣,節節升高。
      塔柱線形控制是主塔建造的技術難題,線形出現錯誤,主塔可能面臨推倒重建的嚴重后果,容不得半點疏忽。塔柱通過逐段澆注而成。在塔柱施工過程中,每節段砼澆筑前、后都需要測量節段頂部三維坐標,嚴格控制塔柱的傾斜度、高程及斷面尺寸。塔柱施工過程中需要隨時觀測塔柱變形,并進行相應調整,以保證塔柱幾何形狀符合設計要求。除了項目自有測量人員,項目部還聘請專業三方測量團隊對主塔進行定期檢測,為主塔線形控制建立雙重保險?!拜S線偏差不大于±15毫米,塔柱斷面尺寸不大于±20毫米,一定要仔細測量喲!”項目部施工員黃易妹總會在測量時不厭其煩地提醒測量人員。除此之外,南岸測量點位部分分布于山體中,隨著主塔高度的逐漸增加,測量控制點要同時改變,常出現樹木遮擋測量儀器觀察的情況,主塔施工期間,測量點位的更換次數就達到5次,對測量人員的專業能力、執行力、精力都提出了巨大的考驗。
      隨著主塔高度的不斷增加,高處墜落、物體打擊等安全事故的發生概率進一步增大。越往上,主塔斷面平面就越小,每次頂升過后,施工電梯與爬模平臺之間的縫隙都會增大,一分部安全總監胡昌斌總是第一時間到爬模平臺進行檢查,提醒作業人員及時清理施工垃圾、檢查爬模穩定性、調整平臺間隙等,保持時時放心不下的責任感、處處如履薄冰的緊迫感、事事緊抓不放的使命感,是他從事安全管理工作6年以來始終堅守的原則。安全管理的難度不斷加大,緊緊依靠管理人員和管理制度為生產保駕護航,顯得有些捉襟見肘。為了讓作業人員切實增強安全意識,項目部在北橋頭設立模擬高處墜落、物體打擊等VR體驗設備,組織作業人員進行場景模擬,同時保持應急演練常態化,營造濃厚的安全生產氛圍。
      “我承諾,我將牢記黨員誓言,勇挑建設重擔,爭當先鋒表率。最艱苦的擔子我們挑,最緊急的關頭我們上,最困難的時刻我們到……”2022年9月,復興長江大橋北橋頭施工現場,黨總支書記吳偉正帶著黨員突擊隊全體黨員進行“百日攻堅”宣誓。
      他們定下了攻堅目標,務必在2022年12月31日前完成主塔封頂任務。
      筍因落籜方成竹,魚為奔波始化龍。2022年12月18日,接近一百天的攻堅克難,復興長江大橋北主塔順利封頂。
      “長江上游主跨最大橋梁復興長江大橋主塔順利封頂,復興長江大橋是重慶開州至云陽高速公路的控制性工程……”當晚,云陽復興長江大橋亮相央視《新聞聯播》,向全國觀眾展現了十九冶建設人民滿意工程的品牌實力。
      與“地”斗,變“方案”為“定山橋”
      主塔在拔地而起,大橋的“壓艙石”——錨碇,也正在“茁壯成長”。
      錨碇是用來平衡橋面拉力的重要組成部分,錨碇建設,需要歷經基坑開挖、邊坡防護、混凝土澆筑、錨固系統安裝等多道工序。
      基坑開挖過程看似平平無奇,但一路上卻充滿了曲折。北岸錨碇基坑基底標高為205米,最大坡頂標高為259米;南岸基坑基底標高為208.3米,最大坡頂標高為295.4米,如此巨大的高度差,極其容易發生坍塌、滑坡等地質災害。特別是南岸錨碇,位于滑坡地帶,原有地質條件較差,如何在保證既有山體穩定性的前提下,將垂直高度達幾十米的基坑安全、保質地挖掘完成,并將開挖的渣土運輸出場,是當時需要解決的第一道難題。
      BIM技術應用解決了這道難題。
      2020年7月,烈日炎炎,一支“勘探小分隊”穿梭在錨碇的上方,他們每天背著厚厚的圖紙,在荒山曠野精細測量,通過對初步設計的精細研讀和現場實地勘察,將錨碇的外部環境了然于胸。隨后,BIM技術小組按照圖紙精確建立的模型為基礎,結合現場GIS實景模型,用BIM技術對三種不同的錨碇開挖方案進行三維實景施工模擬,從而確立最優方案。
      2021年11月13日,基坑底部傳來了實驗室成員的歡呼聲:“原位承載力試驗、沉降試驗及摩阻力試驗均符合要求,錨碇基礎開挖及防護工作取得圓滿成功!”
      以此為起點,錨碇主體結構施工的大幕也即將拉開。
      錨碇主體為大體積混凝土結構,由錨塊及基礎、鞍部、支墩、錨室和附屬工程等組成。大體積混凝土溫控是這一階段的攔路虎。
      BIM技術小組綜合荷載、溫度變化、徐變和自生體積變化等各項因素,應用有限元法計算溫度應力,對大體積混凝土結構進行合理的溫度控制。通過計算分析,重新排布冷卻水管和劃分施工節段、增加進出水口數量、增加混凝土模板保溫措施等,將混凝土澆筑體里表溫差降至25℃以下、降溫速率控制在1.8℃/d;使大體積混凝土不產生貫通性溫度裂縫,極大地減少溫度變化產生的拉應力。
      2022年,是重慶市近10年來夏季平均溫度最高的一年,云陽縣8月平均氣溫40℃,極端溫度更是高達44℃。在這樣的極端天氣下,從攪拌站運出的混凝土短時間就會產生巨大的熱量,這對入模后的散熱極為不利,并且過高的溫度還會使得混凝土輸送管內壁管道截面干燥,導致堵管現象的發生。
      為了應對這一特殊情況,項目部決定在混凝土攪拌期間加入冰塊。為了確保萬無一失,一線施工員輪班值守拌合站,實時把控攪拌水加冰作業,并定期測量水溫,把工作做細做實。有了冰塊的降溫加持,混凝土入模前能夠保持理想溫度,結合外部冷卻水和內部布置的冷卻水管,混凝土溫控得到了進一步保障。
      炎熱的天氣不僅使得項目建設難上加難,也是對項目工作人員精神和體力的極大消耗。南錨碇與南主塔的交叉施工,使得施工員秦杰每天需要在兩個施工現場來回穿梭,頭頂烈日,來回四公里的路程對于他來說無比煎熬。在這漫長的途中,他要一面忍受酷熱的侵襲、一面思索如何解決現場出現的各類問題,這是對項目建設的考驗,更是對他意志力的磨煉。
      把質量、保安全、戰高溫、斗酷暑。歷時一年多的時間,項目部完成了兩岸錨碇基坑開挖、邊坡防護、混凝土澆筑、鋪固系統安裝等多項工序,相繼克服了土石方開挖量大、邊坡陡、混凝土體積大、澆筑時間長、工期緊張等多重困難。
      2022年11月14日,江口岸錨碇錨塊及基礎順利澆筑完成,2023年3月7日,龍缸岸錨碇錨塊及基礎順利澆筑完成。
      2023年3月20日,南錨碇散索鞍完成安裝作業,正式翻開上部結構施工新篇章。
      與“風”斗,變“線條”為“自信橋”
      想要配合云陽復興長江大橋上部結構施工,聯結南北兩岸,項目部需在上下游主纜下方1.5米處分別設置1條貓道。貓道均采用三跨連續式結構,中跨跨徑為1208米,是目前西南地區在建橋梁中最高、最大的貓道。
      建設者們在貓道上完成大橋索股牽引、緊纜索夾、吊索安裝,主纜纏絲以及鋼箱梁吊裝等幾乎貫穿懸索橋上部結構施工全過程。貓道不僅是懸索橋上部結構作業最重要的高空施工平臺,更被稱為懸空的“生命線”。
      面對橫跨千米的遼闊江面,如何才能打通貓道的第一條經絡——實現先導索順利過江?
      大橋橋址處江面較寬,水流速度緩慢,目前國內大跨徑懸索橋先導索過江施工中,有船舶拽拉、火箭拋送、熱氣球牽引、無人機牽引等不同方法,項目部經多方案比選、專家論證、BIM技術模擬等,最終采用拖輪拽拉法進行過江。
      2023年4月10日上午9時,在復興長江大橋北岸主塔下方,一根長達1500米、直徑16毫米的先導索,承載著現場全體施工人員的期待,在船舶牽引下,開始緩緩前行,駛向南岸主塔。經過1個小時的牽引,長達1500米的先導索成功跨越1100多米的江面,與南主塔下方的鋼絲過渡索成功連接,并在南北岸塔頂卷揚機的配合下,提升至離江面40米的高空。
      至此,先導索過江作業完成,雙塔成功實現跨江“牽手”。此次先導索順利過江,實現了復興長江大橋上部結構施工第一個節點的重大突破,為下一步貓道及主纜架設和大橋早日建成通車奠定了堅實基礎,具有里程碑的重要意義。
      有了先導索的輔助,便可以通過小繩拉大繩方式完成2100米的牽引索安裝,而承重索也將通過牽引索的牽引作業從南橋頭直達北橋頭。
      承重索是貓道重要的承重設施,依托于承重索,貓道采用塔頂向低處分段滑移拖拽方法逐步安裝橫向天橋及面網。 
      為確保貓道穩定性,控制其線形與主纜線形保持一致,排除溫差影響,項目部組織夜間施工調索,并制定了嚴謹的夜間施工方案,對作業人員多次進行安全教育及技術交底,要求特種作業人員必須持證上崗,并做好防落水、防觸電、防中暑的準備。
      在懸索橋體系中,主纜是懸索橋主要承力構件,也是整座懸索橋的“脊梁”,復興長江大橋共設2根主纜,其單根主纜重約6000噸,每根主纜中含135股平行鋼絲索股,每股含127絲直徑為5.5毫米的高強度鍍鋅鋁合金鋼絲,兩根主纜含有的鋼絲串聯起來可繞地球約一圈半。
      在這疾風狂涌的百米高空中,若是讓這捆鋼絲巨繩與設計位置出現稍微大點的偏差,都將極大地改變整座懸索橋的受力情況,想要對其線形進行控制,可并非一件易事,面對這如此龐大、復雜的主纜結構,項目部必須解決晝夜溫差大導致主纜發生熱脹冷縮的問題。
      項目部采取了在白天將主纜牽引至設計位置,在夜間氣溫最低時對主纜線型進行調整的施工措施,期間配合監控單位及測量團隊,設置多個控制點嚴密監測,精確測量,采用標準化緊纜措施,輔以施工環境監測、預警、牽引系統拽拉器運行參數監控、主纜溫度場監測、索夾螺桿軸力智能張拉等措施,對緊纜質量、空纜線形、扭轉及索夾安裝質量進行嚴格控制,將主纜精度誤差控制在可控范圍之內。
      萬事俱備后,項目部于5月22日開始首根索股牽引,7月7日,隨著最后一股索股入錨,復興長江大橋主纜全部架設完成。
      主纜的成功架設,為這座龐然大物勾勒出一條精美的輪廓,站在塔頂,眺望這完美對稱的拋物線,大橋總工程師周澤林的心中蕩起陣陣漣漪,情不自禁說道:“這勝卻我以往學過的一切數學圖形?!?nbsp;
      值得一提的是,由于復興長江大橋主纜長期處于高溫、濕熱的庫區環境,還要承受風和汽車交變荷載作用,腐蝕疲勞問題突出,且全壽命周期不能更換等問題。為使“懸索橋生命線”更強勁、更耐久,項目部多次與業主、設計、監理單位進行溝通,將主纜強度提高到1960兆帕,使其耐久性得到極大提升。
      在周澤林積極組織牽頭下,江龍高速項目部立項了2022年中冶集團“181”非鋼領域重點課題,針對主纜索股自感知防護體系及主動健康監測技術、懸索橋主纜-吊桿一體化除濕系統研究與應用、吊桿損傷自動化檢測與健康診斷技術等關鍵技術開展科技攻關研究,研發并應用一套環境敏感區域千米級懸索橋長壽命及耐久性提升保障技術,獲得國內各專家一致好評。
      與“重”斗,變“天塹”為“復興橋”
      復興長江大橋主跨采用的鋼箱梁,用鋼量高達2.3萬噸,共81個節段。每個節段由工廠預制而成,經水上運輸至橋位處纜吊機下方,使用2臺承載力達550噸的智能化跨纜吊機,以懸索橋的主纜為支撐,通過中央自動控制系統,實現遠程可視化操縱技術,并自動跟蹤高差,同步控制移位行走,自跨中向主塔方向同時對稱吊裝。
      2023年9月19日,秋色驕陽艷,江面泛起片片光影,一艘巨大的貨輪承載著復興長江大橋的第一片鋼箱梁,緩緩駛向江中央,伴隨著通訊器中的一道道指令,巨輪不斷地調整位置和方向,與此同時,承載力550噸智能化纜載吊機也開始啟動,巨大的吊具緩緩下降,懸浮在空中,將吊具和鋼箱梁上的臨時吊耳連接,為正式的起吊工作做足了準備。
      “報告領導,巨輪已就位,可以開始吊裝!”在反復確認過各項數值后,一分部項目經理鄧勝朋激動地匯報?!案鞑块T各就各位,開始吊裝!”隨著項目執行經理王凱一聲令下,吊機緩緩啟動,宛如一雙巨人之手,穩穩地,緩緩地,將這第一片重達278.7噸鋼箱梁從船上徐徐提起??拷A計高度后,工人迅速將吊索與鋼箱梁的永久吊耳連接,精確地架設于跨中設計位置上,整個吊裝過程耗時4個小時?,F場掌聲雷動,全體人員喜悅的歡笑聲不斷向高空升騰。
      在秋冬期間,長江進入了枯水期,江岸線緩緩退去,距主塔距離愈拉愈遠,運輸鋼箱梁的巨輪無法到達岸邊,所以必須采取新技術幫助靠塔側的鋼箱梁到達指定位置。
      經項目部研究,決定采用長吊索進行空中無牽引連續蕩移技術,此項技術不僅解決了端梁架設的難題,也省略了滑移平臺的搭設,大幅減少了對三峽庫區、航道的干擾,有效地控制了施工成本。 
      2024年4月11日,隨著最后一片鋼箱梁吊裝完成,復興長江大橋順利完成合龍,所有十九冶人的努力和汗水都已在江面形成答卷,一股喜悅和鼓舞的情緒在現場蔓延開來,中國十九冶江龍高速項目的全體人員熱烈的掌聲和歡呼聲穿過云霄,驕傲和自豪之情溢于心間。
      潮平兩岸闊,風正一帆懸。藍圖已經繪就,大幕已經拉開。十九冶人將繼續秉承“聽黨指揮、忠誠擔當、精益建造、勇創奇跡”的使命,昂首闊步,奮勇向前,譜寫蝶變發展新華章!
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