建邦聊泰黃河公鐵大橋景觀。山東建邦集團供圖
九曲黃河從山東入海,濟南市平陰縣與聊城市東阿縣隔河相望。在東阿縣艾山卡口下游2公里處,由民營企業山東建邦集團投資建設的建邦聊(城)泰(安)黃河公鐵大橋不久前通車。
建邦聊泰黃河公鐵大橋是《濟南都市圈發展規劃(2024—2030年)》發布后,濟南都市圈區域內首個建成通車的重大跨黃河交通基礎設施項目。大橋進一步織密了濟南都市圈交通網,將為繁榮都市圈發揮交通先行作用。
國內最大跨徑平弦鋼桁梁公鐵兩用大橋
建邦聊泰黃河公鐵大橋及公路接線工程,是聊(城)泰(安)鐵路的控制性工程,先后被列入2020年山東省重點基礎設施項目,2021年、2022年山東省重大投資建設項目。
聊泰鐵路線路全長約85公里,連接京九與京滬兩大干線鐵路,投資總額約90億元,被列入《中長期鐵路網規劃》《山東省“十四五”綜合交通運輸發展規劃》《山東省綜合交通網中長期發展規劃(2018—2035年)》。
作為聊泰鐵路的控制性工程,建邦聊泰黃河公鐵大橋及公路接線工程連接東阿縣和平陰縣,以公鐵合建橋跨越黃河,由山東建邦集團以BOT模式投資近20億元建成。線路全長13.452公里,其中橋梁段全長3.367公里,路基段全長10.085公里,按雙向四車道一級公路標準建設,設計速度80公里/小時。
大橋主橋位于東阿縣艾山卡口下游2公里處。艾山卡口是黃河下游河道從寬變窄的分界點,卡口以上的河段被人們形象地稱之為“大肚子”,而卡口以下的河段則被稱為“窄腸子”,這里險灘密布、激流縱橫,留下了“自古黃河不夜渡”的說法。
“建邦聊泰黃河公鐵大橋設計復雜,整個橋體分上下兩層橋面,上層為公路橋面,寬24米;下層為鐵路橋面,寬11.4米,采用五跨連續鋼桁梁?!鄙綎|建邦集團路橋事業部總經理陳允剛介紹,該橋最大跨度180米,是目前國內最大跨徑的平弦鋼桁梁公鐵兩用橋,也是目前黃河上施工結構形式最復雜的公鐵大橋之一。
在“千層蛋糕”里捅“馬蜂窩”
萬丈高樓平地起。大橋的樁基相當于大橋的“腳”,穩固的底盤才能確保主塔“立得住”,直接關系到大橋建造的質量好不好。復雜的水文地質條件,是建邦聊泰黃河公鐵大橋樁基施工面臨的一大難關。
地質勘探報告顯示,建邦聊泰黃河公鐵大橋施工區域土質大致分布為粉砂層、粉質黏土層、黏土層、巖石層等。
“河床地質就像‘千層蛋糕’,而施工區域溶腔分布仿佛鑲嵌在‘千層蛋糕’中的‘馬蜂窩’?!闭劦绞┕さ刭|情況時,建邦聊泰黃河公鐵大橋項目部總工程師劉軍如是說。
大橋橋梁施工位于黃河巖溶發育區域。管段內最復雜、最大的溶洞位于河道內的2號墩,溶腔高度達11米,分布范圍有300多平方米,最大溶腔相當于一個籃球場,整體橋墩位于溶腔上部。
在如此地質條件下進行樁基施工無異于在“千層蛋糕”里捅“馬蜂窩”,還要保證“千層蛋糕”不變形,給施工帶來了極大的挑戰。
如果溶洞處理過程中出現大的“透水”情況,將引起黃河河床塌陷、棧橋平臺垮塌等安全事故,施工工期或無限期延后。
為此,項目部技術團隊制定了先注漿后鉆孔的工藝流程,來保證巖溶樁基的安全施工。同時,將普通單層護筒施工改進為雙層護筒施工,外層護筒作為導向護筒,保證在黃河水高流速下,引孔工序一次成孔,護筒下放效率較原工藝提高50%。內層護筒保證在樁基施工過程中外層泥沙倒灌進入溶腔。
據介紹,雙層護筒工法屬于國內領先技術,為同類型施工提供了寶貴經驗,豐富了我國橋梁建設技術體系。
18層樓高度精準“穿針引線”
建邦聊泰黃河公鐵大橋橋梁工程全長約3.37公里,其中跨越黃河段公鐵兩用大橋主橋全長782.4米。主橋建設用鋼量達1.4萬噸,相當于三分之一個“鳥巢”。
如何將重達三分之一“鳥巢”的780多米主橋鋼桁梁架設于黃河之上?項目部技術團隊選用“多點同步頂推”技術。
所謂“多點式同步頂推”技術,即在每個工作平臺設置和滑移支承,通過控制室統一調度,將頂推的鋼桁梁整齊移動,完成整聯鋼桁梁的“乾坤大挪移”。
“該技術可以減少鋼桁梁架設施工對河道的干擾和破壞,尤其是減少施工對黃河防洪防汛的影響。”項目部技術團隊負責人說。
建邦聊泰黃河公鐵大橋鋼桁梁頂推最大跨度180米、單邊頂推總長度781.2米、頂推總重量1.47萬噸,頂推長度和重量處于同類橋梁前列。鋼桁梁頂推架設作為一個成熟的施工工藝,關鍵核心就是做到各個環節的精準同步。
建邦聊泰黃河公鐵大橋主橋鋼桁梁共由21540個構件、11.22公里長的焊縫組成。其中鋼桁梁最大構件吊重62.5噸,鋼件安裝高度50米,鋼梁吊裝區域位于黃河灘地,風力風向不穩定,鋼桁梁拼裝相當于在18層樓高度上“穿針引線”。
為此,項目部技術團隊結合測量數據綜合考慮橫縱向風力,預先在地面進行拼裝模擬,將高空作業風險降到最低。
此外,項目部技術團隊還將鋼桁梁頂推由人工操作轉換成智能操作,選用可同時控制30多臺千斤頂同步運行的智能控制系統和頂升系統,由指揮人員通過電腦、Wi-Fi遠程控制,確保鋼桁梁精準同步前移。
“系統能記錄每一個施工循環參數,與設計、監控參數進行綜合分析判定,做到每道工序心中有數。此外,我們還建立監控預警信息系統,對鋼梁變形應變數據實時監控,出現超標及異常數據及時報警,保證施工安全?!表椖坎考夹g團隊負責人說。
加速濟南都市圈互聯互通
“以前,我們過黃河需要繞遠走。大橋通車后道路順暢了,我們趕路也節省了不少時間。”聊城市東阿縣貨車司機尹延華說,以前他開車過黃河都需要走浮橋;浮橋一旦拆除,只能繞更遠一些才可以過黃河。
和尹延華一樣,不少司機在通過建邦聊泰黃河公鐵大橋跨越黃河時,對這座新建成通車不久的大橋贊不絕口。
“建邦聊泰黃河公鐵大橋連接聊城市東阿縣和濟南市平陰縣,公路起于東阿縣G105與S325平交口,主橋以公鐵合建方式跨越黃河,在平陰宋子順村附近與G105、G341共線段相接?!标愒蕜偨榻B,從“落子”到建成通車,建邦聊泰黃河公鐵大橋回應人民群眾的迫切需求,不斷完善基礎設施硬件,打通周邊區域路網。
2024年3月,山東省政府網站公布《濟南都市圈發展規劃(2024—2030年)》,提出濟南都市圈是黃河流域生態保護和高質量發展戰略的重要承載區,在社會主義現代化國家建設大局中具有重要地位。濟南都市圈以濟南市為中心,與聯系緊密的淄博市、泰安市、德州市、聊城市、濱州市共同組成。
建邦聊泰黃河公鐵大橋是《濟南都市圈發展規劃(2024—2030年)》發布后,濟南都市圈區域內首個建成通車的重大跨黃交通基礎設施項目,連接濟南、聊城、泰安三市,進一步織密了濟南都市圈交通網,助力濟南都市圈高水平建設及黃河流域生態保護和高質量發展。
東阿縣是聊城市最長的沿黃縣,是聊城東融濟南的“橋頭堡”,于今年納入濟南都市圈發展規劃。“建邦聊泰黃河公鐵大橋通車后,將進一步提升東阿縣東承西接的區域交通優勢?!睎|阿縣委副書記、縣長田學超說。
在業內專家看來,建邦聊泰黃河公鐵大橋建成通車,對于完善區域路網布局,推動基礎設施互聯互通,促進濟南都市圈內各市同頻共振、一體化發展具有重要而深遠的意義。
《 中國城市報 》( 2024年04月15日 第09 版)
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