4月30日,全长35.66公里、总投资57.8亿元的润扬长江公路大桥建成通车。
润扬大桥北起扬州,南迄镇江。主桥由南汊悬索桥和北汊斜拉桥等部分组成,悬索桥主跨1490米,为中国第一、世界第三的大跨径悬索桥,斜拉桥主跨406米。润扬大桥是目前我国第一座刚柔相济的组合型桥梁,也是国内标准最高、规模最大、科技含量最高的特大型桥梁工程之一
润扬大桥将江南江北两大板块连成一体。把从江南到江北,原先舟渡过江几十分钟,浓缩成短短的3分钟。
2002年9月,国务院八部委组成的联合检查组对大桥各方面作了详细检查后,最终评价:润扬长江公路大桥作为目前国内囊括八项第一、刚柔相济的悬索桥和斜拉桥组合型桥梁,代表了我国桥梁建设的最高水平。
润扬大桥2000年10月20日开工,提前半年建成通车。工程技术共取得25项创新成果,包括北锚碇地下连续墙施工,南锚碇结排桩施工,深基础施工中的信息化施工,千吨吊箱整体吊装,DOKA自动爬摸系统,低碱水泥全面应用,无抗风缆锚道,中央扣,自主研制的先进跨缆吊机等。
悬索桥好稳定,“定海神针”固牢你
润扬大桥悬索桥被两根重逾万钧的“定海神针”牢牢锁定。这就是润扬大桥悬索桥的两个锚碇。它牢牢承受着大桥全部重量,是大桥的立足之本。
北锚碇要承受6.8万吨的主缆拉力,锚体由近6万方混凝土浇筑而成。其基坑尺寸为69米×50米×50米,相当于17层楼高的一座地下城堡。其围护结构由厚1.2米,平均深54米的嵌岩地连墙,12道钢筋混凝土水平支撑及32根钢管混凝土立柱桩组成。
北锚碇的主设计师、上海同济大学土木学院教授徐伟说,悬索桥设计时一般要考虑靠山的地方,将锚碇固定在山背后,由山体来承受大桥的力。而润扬大桥两岸均是开阔的软土基,因此锚碇施工技术就非常难。经过专家反复论证,大桥指挥部在国内桥梁工程建设中首次通过带案招标方式,确定采用矩形地下连续墙施工方案。
悬索桥的南锚碇基础长70.5米,宽52.5米,深29米。在江边软土基上,开挖如此深大的基坑,面临着巨大的水土压力和丰沛的地下水渗流问题。解决如此复杂的问题,在国际尚无先例。
润扬大桥现场总工程师吉林说,在建设南锚碇时,将煤矿施工中的“排桩冻结法”大胆移植到大桥建设中来,利用人工冻结地层技术,在基坑四周形成厚1.3米、深40米的冻结帷幕墙体,将地下水挡在墙外;同时在冻土侧浇筑140根钻孔灌注桩,以承受挡土压力。排桩冻结施工法实现了排桩和冻结两大施工工艺的首次结合,成为世界建桥技术史上的突破。
大吊车真厉害,轻轻一抓就起来
悬索桥主要由锚碇、主塔、主缆、桥面组成。桥面承受的荷载经过吊杆传给主缆,上下游各一根,有两千多米长,两万吨重。每根主缆里面包含着两万多根钢丝。如果将两根主缆里面的钢丝首尾相连,长度足可绕地球三圈。
两根主缆如同巨人的一双臂膀,将重达23000吨的桥面稳稳提起。
这桥面实际是由47节钢箱梁拼接而成的。每节钢箱梁重达500吨。如何将这一个个庞然大物吊装到位,拼接成完整的桥面,是润扬大桥悬索桥上部结构施工的关键一步,也是悬索桥上部结构施工中的一个重点和难点。
吉林对记者说,我们首次自行研制出了新时代的“大吊车”———全自动液压式跨缆吊机。每组吊机安全起吊荷载为740吨。模块化设计、本体化设计和中央自动控制系统设计使这台“大吊车”具备了操作便捷、安全可靠、适应性强、经济合理等优点。
为钢桥面铺装,不能掉一滴水珠
为赤裸的钢桥面铺上沥青,是润扬大桥建设中又一个重大技术难题。
吉林说,由于温差及气候原因,如何让路面沥青不发生变化一直就是工程建设中的一个难题。润扬大桥指挥部与东南大学联合课题组经过长达3年的调研、理论分析、试验比选以及实桥检验,在充分借鉴国内外特大型桥梁面铺装经验的基础上,于2004年5月确定润扬大桥采用铺装厚度下层25毫米、上层30毫米的双层环氧沥青混凝土铺装方案。
2004年天气最热之时,润扬大桥钢桥面铺装工作正式启动。钢桥面铺装,不能有一滴水珠,不仅任何一滴汗珠都会给桥面铺装质量带来严重的后果。在七月流火的日子里,赤裸的桥面温度高达60多摄氏度!建设者们被包裹得严严实实,一个厘米一个厘米地向前推进着。
3800个传感器,时刻紧盯工程状况
在长江边上的一座地下有17层楼高的巨大深坑中工作,头顶上就如同悬着滔滔的长江水,万一哪个施工环节出问题,长江水和土石方都会给在地下工作的人带来灭顶之灾。
徐伟向记者介绍,润扬大桥在南北锚碇内埋设了3800多个监测点,对地下连续墙垂直沉降、平面位移、纵向变形、墙体钢筋应力、内支撑轴力、立柱桩内力、坑内外地下水位、坑外孔隙水压力、坑外地基沉降、长江大堤及附近建筑物变形等复杂情况监测,两个锚碇共汇集并处理了50万个数据。
在大桥北锚碇基坑开挖过程中,润扬大桥建设指挥部埋设测点,汇集了大量的数据,并建立了现场信息分析小组,对监测数据分析处理,做出了空间模型计算反演分析,神经网络反演分析预测,结构安全复核计算等,整个工程施工都有各种实测数据做支撑。
润扬大桥建设总指挥吴用东坦言:技术创新是“润扬人”始终把握的主线。通过创新,整个工程才得以稳步、优质地向前推进。
科技日报 2005-5-1 本报记者 矫阳