1、鄂东长江大桥一桥飞跨,展示的不仅仅是现代桥梁的宏伟气势,更是湖北桥梁建设者的胆略与实力。据介绍,到 2009 年年底,鄂东长江大桥南北岸钢箱梁、斜拉索分别完成 19 个梁段安装,占总量的 60%,已安装到位的钢箱梁、斜拉索经检测,各种数据均满足和大大高于设计规范及监控要求。 16 项课题应对世界级挑战鄂东长江大桥是一座双塔双索面混合梁斜拉桥,主跨跨径 926 米,在同类型桥梁中仅次于在建的香港昂船洲大桥。建设这样的世界级桥梁工程,无可回避地面临设计、建设、施工中各种技术难题的严峻挑战。为了又好又快、优质高效地建设鄂东长江大桥,自 2006 年 11 月开工建设以来,鄂东长江大桥建设者以科技创新
2、为动力,实行科研课题研究先行,强化科研成果转化应用,确保工程结构安全,质量优良。早在项目开工前期,大桥建设指挥部就针对工程规模大、技术复杂的特点和超大跨径混合梁斜拉桥设计、施工中的关键技术难点,瞄准国内外桥梁工程技术前沿,确定了“超大跨径混合梁斜拉桥钢混结合段安全、可靠性及耐久性能试验研究”等 5 大类 16 项科研课题,作为项目建设的科技支撑。同时,指挥部根据工程建设进程,编制了鄂东长江大桥科技创新大纲,聘请了国内知名桥梁专家为项目总工程师,邀请国内权威专家组成专家顾问组,负责鄂东长江大桥的技术咨询和审查工作。科研课题确定后,指挥部根据工程设计、建设实际需要,严格按照国家有关招投标法规,分批
3、开展了各科研课题招标,择优选择国内实力雄厚的知名科研院所承担各项科研任务,各项科研中间或最终成果已直接应用于施工图设计,优化完善了工程设计,为实现工程质量、安全、进度、成本的有效控制,推进工程建设又好又快发展,提供了可靠的技术保障和支持。 科技创新 日日新据介绍,鄂东长江大桥“全寿命设计及周期成本分析研究”的实施,是在国内大型桥梁设计、建设中首次采用全寿命设计理念。通过采取现场调查、试验研究、理论分析和数值模拟等技术手段,技术人员完成了鄂东长江大桥主桥结构可检查、可维修及可更换的设计方法和措施;开展了大桥结构耐久性研究,编制了养护维修手册;建立了全寿命周期成本分析模型,研发了分析软件,完成了全
4、寿命周期成本分析计算;在风险概率与风险损失评估的基础上,提出了保险策略。经专家评审认为,该研究成果属重大创新,为我国桥梁工程全寿命设计及全寿命周期成本分析提供了指导和范例。建设者与同济大学、中交院等单位联手攻关的“钢混结合段混凝土耐久性能试验研究”,将试验从室内搬到现场,在试验工艺和方法上创造了国内外桥梁技术的多项首次:首次按应力相似和几何相似的原则设计制作模型,首次将纵桥向轴力加载吨位提升到 2700 吨,首次测试刚度损伤和残余变形,首次测试钢混结合面处滑移分布,首次测试钢混结合段的混凝土内部应力分布,试验中施工人员与技术人员直接参与,为科研成果在工程中的应用提供了指导。该课题作为重大科技创
5、新,已通过专家评审,并作为交通运输部西部科技创新课题立项。大桥建设常务副指挥长田晓彬介绍,目前,14 项课题已完成研究,通过评审,并在完善验证设计、指导工程施工中起到不可替代的保障和支撑作用。在进行重大科研课题研究的同时,指挥部要求设计、施工单位结合各自实际,大力开展科技创新,科研经费在研究成果通过评审后由业主予以支付。由设计、施工单位自行承担的特大跨径斜拉桥结构非线性受力分析研究、钢格室混凝土足尺模拟填充工艺试验研究、下横梁支架体系受力分析研究、超高索塔高性能混凝土及泵送工艺研究、超长斜拉索安装工艺研究、钢锚箱安装工艺试验研究、正交异性钢桥面铺装试验研究等一系列成果也广泛运用到大桥建设之中。
6、鄂东长江大桥建设是在复杂地质结构条件下优质高速推进的。在主塔桩基钻孔施工中,遇到抗压强度高达 255 兆帕的安山岩,且岩层交界面倾角大,岩层软硬不一,建设各方共同组建攻关技术小组,经过反复实验,摸索出“泥浆分类施工法”新工艺,有效地提高了钻孔桩施工效率,不仅为主塔按期完成桩基础施工赢得了时间,而且工程质量得到有效保证,鄂东长江大桥南北主塔 61 根桩基经检测全部为 1 类桩。专家智慧 全面把关为确保科研指导、服务于工程设计与施工,指挥部充分发挥专家的作用,进行技术咨询审查,确保技术先进实用和工程安全。建设者以专家咨询会为课堂,及时解决工程建设中的重大技术疑难。去年以来,针对主塔桩基施工中遇到的
7、复杂地质情况、大体积承台浇筑温控、有底钢管围堰、塔梁同步施工等技术疑难,指挥部多次召开专家顾问组会议和专家审查会、咨询会,邀请权威专家到施工现场,进行指导和技术咨询,依靠专家的经验和智慧,为工程建设“把脉问诊”,解决重大技术难题。以方案审查会为考场,建设者加强重大设计、施工方案的审查把关。一方面,加强施工图设计审查,使设计更好地吸收先进科技成果,更加贴近工程实际,满足工程建设需要。建设者先后召开了“鄂东长江大桥技术设计”、“ 主桥、滩桥下部构造施工图设计 ”、“ 主桥索塔和上构施工图设计”、“ 引桥、滩桥施工图设计”“交通工程三大系统、供电照明”等设计审查会 8 次。对审查通过的设计方案,严格
8、组织技术交底,从技术上保证工程的顺利进行。另一方面,严格技术方案审查。按照“施工组织合理,技术方案可行”的原则,建设者组织专家对各种施工方案,从施工工艺、资源配置及质量安全等各个方面,进行充分技术论证,保证方案的科学性和可行性。他们先后完成了总体施工组织设计、主塔桩基、承台施工组织方案、承台温控方案、主桥下塔柱及下横梁施工方案、主桥边跨 PC 宽箱梁施工方案、大型钢管围堰、大基坑开挖方案、钢结构焊接工艺评审制造规则、路堑爆破开挖施工方案等数十项重大方案评审工作,从而把工程管理的重大决策,建立在科技创新、科学论证的基础之上。不仅如此,指挥部还与国际知名桥梁咨询机构日本长大公司开展“施工图设计技术
9、咨询”合作,对鄂东长江大桥结构安全关键部位进行设计验算,优化了上塔柱钢锚箱预应力设计,完善了钢箱梁安装阶段应力超限处置方案,为确保工程质量提供了强有力的技术支撑。截至 2009 年年底,鄂东长江大桥已完成主桥边跨 PC 宽箱梁和钢混结合段浇筑施工,经全面普查未发现混凝土工程有结构性受力裂缝发生,箱梁外观良好,高程误差满足设计及监控要求,箱梁自重误差在 3%以内,已安装的边跨斜拉索索力实测值与理论值吻合较好,误差均在允许范围以内。田晓彬介绍,建设者将继续发挥科研成果的保障和支撑作用,按照主桥钢箱梁及斜拉索安装施工控制既定的工艺流程和方案,切实做好钢箱梁安装中应力调控工作,顺利推进并完成主桥钢箱梁悬臂安装,实现 4 月份大桥主跨合龙、10 月建成通车。