连镇铁路五峰山长江大桥南主塔顺利封顶

来源:人民铁道网-人民铁道报

   屹立江南岸入云映五峰

    ——写在连镇铁路五峰山长江大桥南主塔顺利封顶之际

  烈日当空,江水奔流。5月的江苏镇江大港新区,翠色如盖的五峰山宛如一条长龙,横卧于江水之阴。长江两岸,两座高耸入云的钢铁之塔,正以遥相呼应的态势,冲天而起。

连镇铁路五峰山长江大桥南主塔顺利封顶

  五峰山长江大桥南主塔上的塔柱正在施工中。崔永兴摄

连镇铁路五峰山长江大桥南主塔顺利封顶

  五峰山长江大桥桥塔造型设计方案。南京铁路枢纽建设指挥部

  这两座巨塔,就是连镇铁路五峰山长江大桥的南主塔和北主塔。5月15日,南主塔成功封顶,为全桥完成主跨合龙、实现全线贯通奠定了坚实基础,标志着我国首座公铁两用悬索桥建设取得阶段性胜利。

  作为五峰山长江大桥建设单位,中国铁路上海局集团有限公司南京铁路枢纽建设指挥部始终以“打造精品工程、建设世界一流大桥”为目标,以科技创新为引领,以标准化管理为抓手,与参建各方一同凝心聚力、科学有序推进大桥建设,在东部铁路率先探索实践智能建造技术与建设管理深度融合的道路上迈出了重要一步。

   谋创新,抓管理,解难题,打造世界精品工程

  “五峰山长江大桥南主塔的顺利封顶,比计划工期整整提前了两个月,完成这样一项大型工程,是建设、设计、施工、监理等单位共同努力的结果,也离不开当地政府的大力协助。”南京铁路枢纽建设指挥部指挥长史良洪表示。

连镇铁路五峰山长江大桥南主塔顺利封顶

  五峰山长江大桥哑铃形承台正在施工中。崔永兴摄

连镇铁路五峰山长江大桥南主塔顺利封顶

  五峰山长江大桥主桥。

连镇铁路五峰山长江大桥南主塔顺利封顶

  五峰山长江大桥主桥钢梁支架焊接作业。崔永兴摄

  为确保五峰山长江大桥建设顺利推进,指挥部以质量安全为核心,以工程品质为重点,谋创新,抓管理,解难题,强化过程盯控,凝心聚力,合力推进。

  五峰山长江大桥是继1968年建成南京长江大桥之后的长江江苏段第三座公铁两用大桥。作为连镇铁路跨越长江的关键工程,该桥是国内首座公铁两用悬索桥,也是世界首座高速铁路悬索桥,在国际上没有现成建设经验可借鉴。大桥全长6.409公里,主跨1092米,一跨过江,下层为4线高速铁路,设计时速250公里;上层为双向8车道高速公路。

  五峰山长江大桥是世界上公路铁路车道数最多、荷载重量最大的悬索桥,是世界上铁路运营设计速度最高的悬索桥,是世界上主缆直径最大、首座采用板桁结合新型加劲梁结构的公路铁路悬索桥,有世界上平面面积最大的陆上沉井基础,为世界首座大跨、荷载重、高速铁路悬索桥。建设中,他们首次采用轧制不锈钢复合钢板铁路桥面新材料,首次研发2×900吨超大吊重缆载吊机、1.3米大直径主缆的紧缆机和缠丝机等关键施工装备。大桥可借鉴经验少、技术含量高,设计、施工难度可想而知。

  为破解大桥建设技术难题,南京铁路枢纽建设指挥部积极推进科技创新工作,制订并发布《连镇铁路五峰山长江大桥科技创新行动方案》,从总体要求、组织管理、成果要求、责任落实等方面进行了详细规定。大桥建设期间,上海局集团公司领导、建设处人员多次到现场检查调研,带领指挥部扎实开展大桥科技创新工作,并督促参建各方有序推进工作。

  按照中国铁路总公司、上海局集团公司科技工作要求,南京铁路枢纽建设指挥部坚持“科研为大桥建设、运营服务”宗旨,组织参建各方、高校、科研院所等积极开展科学研究和技术攻关,总结提升大桥项目的特点、难点和创新点,持续推进科技创新工作。指挥部定期组织召开科研工作推进会,进行课题阶段检查,开展专家论证,还制定课题任务分解一览表,盯控责任落实。

  目前,2015年和2017年,总公司依托五峰山长江大桥先后立项2个重大课题。2017年,上海局集团公司结合大桥施工、管理实际,先后立项局集团公司课题7项、申报2018年集团公司课题3项。课题主要解决大桥基础施工、主塔施工、钢梁制造、主缆检修、涂装检测、建设管理、施工验收中的关键技术问题。面对千米级公铁两用悬索桥的新型结构体系、合理刚度指标的确定、梁端变位控制、列车荷载加载、大尺度结构设计等设计难点,设计团队逐一解决。

  南京铁路枢纽建设指挥部逐步构建起千米级公铁两用悬索桥建养一体化智能平台。为确保世界最大平面尺寸陆上沉井的顺利、安全下沉,控制施工全过程风险,基于北锚碇沉井结构特点和周边环境,技术人员建立起智能施工监控及实时预警系统;充分考虑大桥复杂性和管理养护难度,团队提出基于BIM技术的智能管养信息化平台,融合桥梁健康监测系统、自动检测机器人、智能巡检、故障诊断与预测等新一代信息化技术、机械控制和工业自动化技术,全面开展大桥的智能监测、检测和维护科研,实现大桥智能管养,达到及时精准开展养修工作、节约大桥管养成本的目的。

  南京铁路枢纽建设指挥部坚持关口前移,专门成立大桥指挥部,并常驻现场、靠前指挥,搭建强有力的建设团队,依托国内技术实力雄厚的设计、施工、科研、监理等单位,安排技术精英和核心骨干投入大桥建设,各单位皆配备专家团队作为大桥建设的技术支撑。指挥部对技术复杂和关键项目的施工方案进行专家论证,并严格报批手续,确保方案科学合理。此外,指挥部还着重强化工艺试验,优化爬模、大体积混凝土施工工艺,对有关工艺参数进行采集、分析、论证和固化,切实指导现场施工。

  针对钢梁、主缆、锚固系统、索鞍、索夹等关键物资设备,指挥部制定了严格的专项驻厂监造管理办法,明确责任、细化措施、突出过程监控,确保制造质量。指挥部严把原材料质量关,坚持源头控制,对钢材、水泥、砂石、混凝土添加剂、重要设备等从采购、进场、检验等环节认真把关,从源头上消除质量隐患。同时,指挥部还不定期进行原材料抽检,建立不合格原材料台账,动态掌握原材料质量。针对钢梁、索鞍、索夹、主缆索股等关键物资设备,指挥部开展市场调研,审查技术规格书,监督招投标程序,力求大桥使用的物资设备质量最优、品质最高。

  为加强安全风险管控,指挥部组织召开施工图阶段安全风险评估专家审查会等专题会,系统梳理施工安全风险因素,制定科学合理、针对性强的风险控制措施;召开风险评估专题会议,科学研判风险等级;制订风险责任展开表、风险管控措施和检查计划;运用“一图四表”风险管理方法,严格落实风险盯控责任;每月还专门制定高风险工点控制一览表。同时,指挥部瞄准开通前安全评估,提前分析、研判影响运营安全的关键因素。

  指挥部注重开工条件标准化,严格开工评估、审查、签认制度,起到带头作用,并认真推行机械化、工厂化、专业化、信息化在工程建设中的运用。指挥部抓牢文明工地建设,严格按照文明施工管理要求,召开标准化文明施工专题会,统一现场规划布局、标识标牌,组织制订标准化文明工地规划方案,切实起到标准化文明示范作用。按照有关标准化考评文件及合同约定,指挥部坚持对质量安全问题保持高压态势,严格落实职责分工及考核制度,做好达标考核评定工作,并根据现场施工进度及新工艺工法的采用,优化资源配置,每半年对施工组织进行一次调整,保证工期。

  脚踏实地付出汗水和努力,将设计蓝图一步步变为现实

  五峰山长江大桥是连镇铁路跨越长江的关键工程,跨江主桥为主跨1092米的钢桁梁悬索桥方案,上层通行8车道高速公路,下层通行4线高速铁路,为中国首座公铁两用悬索桥、世界首座高速铁路悬索桥。

  桥塔是悬索桥的主构要素,其结构高耸挺拔,引人注目,也是桥梁景观中最重要的因素。悬索桥的塔型较斜拉桥的塔型形式少,悬索桥主要有门形、H形等形式。此项目在南京铁路枢纽建设指挥部带领下,设计单位经过多年的刻苦钻研,综合考虑结构受力、景观效果、经济性等多方面因素,陆续开展了数十种景观造型方案的比较。

  设计人员从桥梁所处的现场环境中寻求灵感,最终设计出现在的这个方案,方案采用简洁现代的门形桥塔,比例尺度适宜,直线与曲线结合运用,表现出刚柔并济、端庄秀丽的建筑风格。塔柱结构棱角鲜明,表现出挺拔向上的形象。五峰山长江大桥支撑着荷载跨越长江,塔顶造型高低错落,写意五座山峰,寓意与环境和谐的五峰。

  在星辰大海的征途中寻求美是快乐的。

  五峰山长江大桥主塔的封顶预示着目前取得了阶段性的胜利,接下来还有很多工作需要继续完成。为了使桥梁与周围环境更加和谐,设计人员继续研究桥塔涂装方案,使桥塔穿上漂亮的衣服后更加和谐地融入周围环境。

  从理想到蓝图、从蓝图到现实的每一步,都需要付出努力与汗水,都需要尊重科学,需要脚踏实地辛勤工作。

  呈现在大家眼前的南主塔,它的高度达191米,该桥塔混凝土用量为36187立方米,钢筋用量为5289吨。该桥塔设计蓝图有2册,其中第一册内容为桥塔的主体结构图及钢筋图,共102页;另一册为该桥塔的附属图纸,共165页。

  第一册图纸虽然仅102页,但它的背后是上亿兆计算数据的支撑,是设计人员数百天辛苦工作的成果体现。第二册图纸有165页,它精确地绘制了如何使桥塔的附属功能正常实现,这些功能包括电梯的正常运营、人可到达塔内任何部位等。该桥桥塔附属图与主体设计图页数之比为165∶102。正是这种比值关系体现了大桥设计人不忽视附属结构工程的一贯传统,体现了大桥设计人对工程设计精益求精的进取精神。

  高高耸立的南主塔脚下合计分布着67根直径2.8米的桩基,其中下游侧塔柱下有32根桩基,上游侧塔柱下有35根桩基,上下游塔柱对称,而桩基数量却不一样,这是事实。而且即使同一侧的塔柱桩基布置,也因地质差异而长度有所区别,这也是事实。上述两个事实是大桥设计者本着尊重科学的精神、实事求是的原则设计的必然成果。这些深深扎根于岩石中的桩基,将牢牢地支撑着大桥百年屹立不倒。

  桥梁是一种独特的建筑,能使人对其产生特别的情感。每一座桥梁的建成,都是崇高目标和理想的实现,都是对人类创造力的一次检阅。人们从中看到了自身的智慧与力量,并为从自己的创作中发现自身的力量而豪情满怀。

  所有建桥人戒骄戒躁,从当前桥塔封顶带来的喜悦中继续实事求是、奋勇前行,迎接最终的检阅。

  锐意进取,攻坚克难,“建桥国家队”再展风采

  “主塔在施工期间面临许多技术难题。”中国中铁大桥局集团有限公司连镇铁路项目部一分部经理陶俊介绍,“我们经过精确研究,对每一个关键节点进行方案优化及重点突破,最终逐一攻克。”

  在这个过程中,项目部取得了大倾斜岩面超长钻孔桩施工技术、螺旋钻机引孔下沉钢板桩技术和横梁预张拉、分段施工技术等一大批科研成果,既保证了施工顺利、高质量地推进,又促进了桥梁施工技术的发展。

  南锚碇是该桥的主要承重结构,两根直径各1.3米的主缆将锚固在该锚碇上,并将拉力传递给地基基础。“南锚碇经历地面往下挖最深39米到地面向上混凝土浇筑30米的高度,共开挖土石18万立方米,浇筑混凝土37.6万立方米,过程中需解决体量大、任务重、工期紧等问题。”项目部二分部常务副经理杨忠勇介绍,“分部在项目部的指导下优化施工方案,经过技术革新克服重重困难,开展金点子征集活动破解各类难题,确保了南锚碇施工顺利进行。”

  南锚碇基坑开挖采用钢筋混凝土地下连续墙支护结构。南锚碇地连墙地处基岩强度高,底部达到60兆帕,导致铣槽机在施工中磨损严重。施工中,他们创新性采用提前冲击引孔形成“蜂窝煤”减少作业量,同时又降低了岩石完整性。南锚碇基坑内开挖因基岩强度高,需爆破作业,但南锚碇离附近化工厂危险品储蓄罐最近不足100米,原方案爆破震动力大、安全风险大。经研究,他们采用爆破分中深孔和浅孔两次延时爆破方案,减小震动力,13次爆破没有对附近建筑、设备有任何影响。

  步入中铁大桥局集团五峰山长江大桥项目部工区,除了工程主体外,有序排布着中心试验室、混凝土搅拌站、钢筋加工厂等功能区,沿路也随处可以看到关于施工安全、施工规范和企业文化的宣传栏。

  “生产生活区建设,虽然只是项目标准化建设中很小的一部分,但其中的很多细节却最能看出一个企业对待项目的态度和管理项目的功夫。”项目部党工委书记崔永兴介绍。

  说起标准化建设的经验,项目部常务副经理陈明最有心得:“事先有超前谋划、建章立制,使项目各项管理实施有章可循、有据可依;事中有过程管控、强调执行,将各项制度和工作做好做实,这样管理项目不顺都难。”

  在施工现场邻近江边的砂石料码头上,两台通过传送装置与原材料加工车间相连的大型设备格外引人注目。

  “这可是我们保证原材料进场质量的秘密武器。”陶俊笑着介绍这个独特的设备,“砂石料的进场质量曾经一直是我们头疼的问题,传统的人工筛分和水洗不仅效率低下,并且达标率很低,经常无法通过业主和监理单位的检查,也给工程质量留下了隐患。”

  为了保证砂石料的进场质量,项目部专门在码头安装了砂石筛分机和洗石机,对进场的砂石料进行筛分和水洗预处理,解决了碎石含泥量超标、砂粒超径等问题。这两台机器的使用,不仅保证了原材料质量,而且改变了原来靠人工分拣的低效率作业模式,减少了人力和时间的投入,提升了施工效率。

  “五峰山长江大桥的施工技术含金量非常高。”项目部总工程师冯广胜介绍,“项目部在南主塔墩施工中,开展了复杂地质条件下长短群桩深嵌岩施工技术研究;在南锚碇施工中,开展了超大尺寸锚碇施工技术研究;参与了大桥施工控制及运营维护关键技术研究;后期施工开展的悬索桥主缆架设及钢梁架设施工技术研究也已取得阶段性成果。”冯广胜还表示:“我们建设一座大桥,不仅希望它能够为国家的交通建设添砖加瓦、为人民出行带来便利,更希望通过其建设推动祖国桥梁科技的发展。”

  除了在施工技术上的不断探索外,项目部还通过优化施工方案,解决了许多施工困难,保障了项目的顺利推进。

  五峰山长江大桥北岸的锚碇是长方形,而南岸的锚碇是圆形。对于同一座大桥采用不同形状锚碇的情况,冯广胜做出了解答:“南岸锚碇原本的设计也是长方形,但经过对实际施工条件的评估和与设计院的再次探讨,我们发现原本的方案不仅成本极高,并且实施难度大,最重要的是施工对周围的自然环境破坏也比较大。”经过多次沟通,新的圆形方案保证了结构重量不变,满足了设计上对缆索的锚固力要求,并成功解决了形状变化后抗拔力不足和尺寸变小后重量不足的问题。

  为员工送上温暖,是项目部党群工作中不可缺少的一环。“我们只有主动为员工着想,员工才能放心、安心、专心地做好自己的工作,这既是‘以人为本’的需要,也是保障工程品质的重要举措。”崔永兴说。

  项目部坚持建设高标准、高质量、高水平的园林式项目驻地,打造舒适的员工工作生活环境;同时,不定期开展员工健康免费体检活动;合理安排资金,统一为农民工办理工资卡,优先支付农民工工资,把工资直接打到卡上;严格落实“双导师带徒”,帮助青年成长成才;开办岗前培训、特殊工种技能培训和技能比武活动等。2017年,项目部针对打造全面从严治党示范性工程,又筹划了七项主题活动。项目部党工委还大力开展劳动竞赛活动,有力地促进了施工生产;注重项目文化建设,宣扬安全文化、践行质量文化、弘扬廉洁文化等,得到了各级领导的认可和赞许。

  五峰连绵相望,大江浩荡东流。登上191米高的五峰山长江大桥南主塔封顶施工现场,俯视大江两岸,只见青山叠翠、满目生机,映衬着南北主塔的雄伟壮观,让人对建设者的敬意油然而生。不久的将来,两座主塔将“南北一线牵”,为沿线人民带去新的福祉。

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