干海子特大橋為京昆高速、雅西高速公路重難點控制性工程之一,位于海拔2500米的四川雅安石棉縣境內(nèi),設(shè)計,共36跨。此大橋于2009年6月起開始施工,2012年4月,雅西高速路干海子特大橋竣工, 拿下4項世界第一。
第一座最長全鋼管混凝土桁架梁橋;
第一座最高的鋼管混凝土格構(gòu)橋墩、組合橋墩、混合橋橋墩;
第一次全面采用鋼纖維鋼管混凝土施工;
同類結(jié)構(gòu)中每聯(lián)最長的連續(xù)結(jié)構(gòu);
第一次全面采用鋼纖維鋼管混凝土施工。
2007年,中鐵二十三局集團三公司成功中標國家“十一五”重點工程之一以及被交通部列為西部山區(qū)橋梁建設(shè)科技示范項目雅瀘高速公路C20合同段干海子特大橋。該大橋位于四川省雅安市石棉縣境內(nèi)的橫斷山脈,海拔2500米的托烏山下的安寧河、鮮水河地震烈度為9度的斷裂帶上,全長1811米、橋?qū)?4.5米,橋面最大縱坡4%、最小曲線半徑356米、最高墩107米,設(shè)計36跨。
具有世界領(lǐng)先技術(shù)的干海子特大橋,是當代中國橋梁建筑的一次大閱兵。其中干海子特大橋焊接工法采用二氧化碳氣體保護焊,要求作業(yè)環(huán)境風速不超過2m/s,溫度不低于5度、空氣濕度不高于85%。而當?shù)貧夂驐l件是:三四月份刮風,五至十月份多雨、高濕度空氣,冬季是低溫冰雪天氣。一年符合焊接時間不足1/3。在這樣的條件下,建設(shè)者們要在工期緊、難度高、環(huán)境惡劣的條件下完成施工任務(wù),無疑是一項嚴峻的挑戰(zhàn)。
為如期優(yōu)質(zhì)地完成施工任務(wù),建設(shè)者們在創(chuàng)新上下功夫,不斷提出新的施工方案,并多次邀請全國各地的橋梁專家、學(xué)者召開論證會。他們通過在格構(gòu)墩上搭建“焊接吊倉”,采用“棉被包圍焊”工法降風速、碘鎢燈升溫和除濕等創(chuàng)新工藝,保質(zhì)保量地完成了高難度的焊接任務(wù)。
給桁架梁穿上抗彎抗擾度的“鐵靴”
為確保干海子特大橋在急彎、連續(xù)縱坡下,全鋼管砼桁架梁不因熱脹冷縮的應(yīng)力變化而改變結(jié)構(gòu),建設(shè)者們還創(chuàng)造性地給桁架梁穿上抗彎抗擾度的“鐵靴”,使墩與梁之間有5公分伸縮縫隙,建成了一座賦予鮮活生命力的大橋。
2011年10月,干海子特大橋桁架梁因拖拉受力不均衡導(dǎo)致安裝的6根鋼管不在一個平面上,給在100米高空焊接帶來了重重困難。桁架梁在高空焊接的難度,被職工們譽為:堪比“太空倉”對接。為征服這只“攔路虎”,他們采用千斤頂給桁架梁“推拿按摩”校正法,解決了焊接面不平的問題。干海子特大橋橋面系設(shè)計獨特,采用縱橫向兩次預(yù)應(yīng)力張拉法施工。為確保連續(xù)縱坡、橫坡大、曲線半徑小的高速公路運營安全,建設(shè)者和專家們打破常規(guī)設(shè)計、增強整體效果,從12至30跨設(shè)計為1044.7米長的連續(xù)梁。這條連續(xù)梁被業(yè)內(nèi)人士稱為,當今世界的“巨無霸”、是世界全鋼管砼桁架連續(xù)梁的“航母”。
44根斜撐織成一張抗外擾力的加強網(wǎng)
當建設(shè)者們架完梁后,又遇到了新的問題,15至26跨,每跨62.5米也是全橋最大跨度段、107米的全橋最高墩所在段,墩高、跨度大導(dǎo)至抗外擾力差,這一問題成為科技工作者們攻關(guān)的又一難題。尤其是處于烈度為9度地震斷裂帶上的干海子特大橋,將來不可預(yù)見的地震、狂風、汽車剎車等外擾力的影響,極易導(dǎo)致大橋搖晃,產(chǎn)生安全隱患,危害行車安全。參建的施工、設(shè)計、業(yè)主等單位的專家們,在墩與梁的交匯處焊接斜撐,化一點支撐為三點支撐,使44根斜撐織成了一張抗外擾力的加強網(wǎng)。
C50高標鋼纖維混凝土厚度僅25公分
干海子特大橋是科技創(chuàng)新之橋,它集成了多學(xué)科、多門類的新技術(shù)。在施工中,二十三局集團還聯(lián)合多所高校共同研制的科研課題高拋鋼纖維自密實混凝土。這種新材料、新工藝、新工法,在世界尚屬首次使用。建設(shè)者們?yōu)榱藴p輕橋面重量,采用C50高標鋼纖維混凝土,厚度只有25公分厚。這種超薄的鋼釬維混凝土澆筑的橋面,不僅大大減輕了重量,而且還要承受起數(shù)十噸載重汽車高速行駛的沖擊力。