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福廈高鐵泉州灣跨海大橋施工建設(shè)紀(jì)實(shí)

2022-08-17 來源：人民鐵道
本文摘要：　　福廈高鐵泉州灣跨海大橋全長20.287公里，是國內(nèi)首座設(shè)計(jì)時(shí)速350公里的跨海高鐵大橋，連接晉江新塘與惠安，位于線路施工難度最大地段，...
　　福廈高鐵泉州灣跨海大橋全長20.287公里，是國內(nèi)首座設(shè)計(jì)時(shí)速350公里的跨海高鐵大橋，連接晉江新塘與惠安，位于線路施工難度最大地段，是全線重點(diǎn)控制性工程之一。大橋14次上跨高速公路及城市主干道，無砟軌道總長52.4公里，施工材料運(yùn)輸難、交叉施工作業(yè)面多、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高。
 
　　在東南沿海鐵路福建有限責(zé)任公司的指導(dǎo)下，中交第二航務(wù)工程局有限公司福廈高鐵項(xiàng)目部協(xié)調(diào)組織，優(yōu)化施工方案，科學(xué)有序安全優(yōu)質(zhì)推進(jìn)工程建設(shè)。
 
　　7級大風(fēng)中，作業(yè)合龍精度達(dá)到毫米級
 
　　泉州灣跨海大橋所在區(qū)域風(fēng)大、水深、浪高，高鹽分、高濕度，是典型的海洋環(huán)境。大橋海上橋梁長8.96公里，跨越泉州灣的主橋長800米、主跨400米。
 
　　據(jù)了解，泉州灣跨海大橋主梁采用鋼箱梁形式，分為77個(gè)節(jié)段，其中最重的梁段達(dá)365.18噸。
 
　　在吊裝時(shí)，為有效應(yīng)對梁體吊裝重量大、落位精度要求高、海上施工環(huán)境復(fù)雜等難題，施工團(tuán)隊(duì)對主梁采用分節(jié)懸臂吊裝、先邊跨后中跨合龍的總體施工工藝。
 
　　其中，中跨合龍段的鋼箱梁單節(jié)梁段長10米、寬21米、高4.25米，重逾240噸?？紤]到合龍段長度和環(huán)境溫度對合龍現(xiàn)場操作的影響，施工團(tuán)隊(duì)采用北側(cè)吊裝、南側(cè)頂推的“主動(dòng)”合龍方式。這種方式對環(huán)境、溫度要求較低，能適應(yīng)全天候施工，有力確保了主橋高效率、高精度合龍。
 
　　施工團(tuán)隊(duì)還開發(fā)應(yīng)用合龍施工智能監(jiān)測控制系統(tǒng)，利用水準(zhǔn)儀、傾角儀等智能設(shè)備，克服大風(fēng)等惡劣天氣對合龍精度的影響，最終實(shí)現(xiàn)合龍口軸線偏差僅1毫米、相對高差0.5毫米的超高精度。
 
　　高鹽高濕中，“以銹制銹”達(dá)到百年抗腐蝕標(biāo)準(zhǔn)
 
　　泉州灣跨海大橋設(shè)南北兩座主塔，設(shè)計(jì)為曲線“H”形，高160多米，相當(dāng)于50多層樓高，單個(gè)主塔澆筑混凝土達(dá)11230多立方米。
 
　　大橋兩個(gè)主塔共有60個(gè)鋼錨梁。作為橋梁荷載的重要承重構(gòu)件，以往鋼錨梁多采用普通鋼材焊接后，再在表面刷漆防止生銹、腐蝕。在當(dāng)?shù)馗啕}、高濕的海洋氣候環(huán)境下，傳統(tǒng)做法難以滿足百年抗腐蝕的標(biāo)準(zhǔn)。
 
　　為此，施工團(tuán)隊(duì)積極與設(shè)計(jì)方溝通探討，圍繞設(shè)計(jì)方提出的方案和“以銹制銹”理念開展走訪調(diào)研，選定國內(nèi)最大的4家鋼材生產(chǎn)廠商，通過對材料各項(xiàng)指標(biāo)、性能的比選，最終確定了鋼錨梁主材供應(yīng)方。
 
　　但新材料的應(yīng)用還要跨過一道坎——焊接。
 
　　這種鎳系鋼材如果用一般焊絲，容易產(chǎn)生電流腐蝕，所以必須找到一種含鎳的焊絲來焊接，而且含鎳量要?jiǎng)倓偤?，不然整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力性能就不能滿足要求。
 
　　施工團(tuán)隊(duì)走訪焊材生產(chǎn)廠家，并聯(lián)合設(shè)計(jì)方和相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜曳磸?fù)開展鋼材與焊材試驗(yàn)，終于成功找到符合要求的鋼材料并配套高強(qiáng)螺栓及焊接材料。最終，施工團(tuán)隊(duì)選定了新型材料的鋼錨梁，可憑借其表面形成的氧化物銹層阻止氯離子滲透，從而不用進(jìn)行外層涂裝、不設(shè)除濕系統(tǒng)，也可以實(shí)現(xiàn)海洋氣候環(huán)境下橋梁全壽命期的長效防腐效果。
 
　　以往，免涂裝耐候鋼只能應(yīng)用在離海岸線1公里以上的濱海地區(qū)，新型材料的應(yīng)用打破這一制約，實(shí)現(xiàn)了“免涂裝、綠色耐久、銹色之美”的綠色全壽命設(shè)計(jì)。
 
　　地震高烈度區(qū)，破解抗8級強(qiáng)震設(shè)計(jì)難題
 
　　泉州灣跨海大橋位于臺灣海峽西岸地震高烈度區(qū)。為適應(yīng)無砟軌道鋪設(shè)的技術(shù)條件以及抗震要求，深水區(qū)引橋采用多聯(lián)無支座3×70米連續(xù)剛構(gòu)，共21聯(lián)。這種形式在國內(nèi)鐵路施工中尚屬首次。
 
　　這種連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)形式新穎、施工工藝復(fù)雜，施工高峰期投入70對掛籃同步施工。
 
　　傳統(tǒng)支架現(xiàn)澆施工方法中，有支架搭設(shè)難度大、工程量大等施工難題。施工團(tuán)隊(duì)研發(fā)出多聯(lián)無支座交接墩主梁掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)，解決了傳統(tǒng)支架現(xiàn)澆施工存在的難題。
 
　　所謂掛籃懸臂澆筑，即通過掛籃的移動(dòng)創(chuàng)造新的作業(yè)面，完成橋梁的模板安裝、混凝土澆筑等施工作業(yè)，使橋梁不斷向兩側(cè)延伸，讓橋梁在空中“生長”，極大地提高了施工安全性及工效。
 
　　目前，泉州灣跨海大橋已完成無砟軌道施工，進(jìn)入最后沖刺期。建設(shè)、施工單位正以“精品工程，智能福廈”為目標(biāo)，克服持續(xù)強(qiáng)降雨、疫情等因素的影響，精益求精，攻堅(jiān)克難，確保工程順利推進(jìn)。
 
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　　福廈高鐵泉州灣跨海大橋全長20.287公里，是國內(nèi)首座設(shè)計(jì)時(shí)速350公里的跨海高鐵大橋，連接晉江新塘與惠安，位于線路施工難度最大地段，是全線重點(diǎn)控制性工程之一。大橋14次上跨高速公路及城市主干道，無砟軌道總長52.4公里，施工材料運(yùn)輸難、交叉施工作業(yè)面多、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高。

 
　　在東南沿海鐵路福建有限責(zé)任公司的指導(dǎo)下，中交第二航務(wù)工程局有限公司福廈高鐵項(xiàng)目部協(xié)調(diào)組織，優(yōu)化施工方案，科學(xué)有序安全優(yōu)質(zhì)推進(jìn)工程建設(shè)。
 
　　7級大風(fēng)中，作業(yè)合龍精度達(dá)到毫米級
 
　　泉州灣跨海大橋所在區(qū)域風(fēng)大、水深、浪高，高鹽分、高濕度，是典型的海洋環(huán)境。大橋海上橋梁長8.96公里，跨越泉州灣的主橋長800米、主跨400米。
 
　　據(jù)了解，泉州灣跨海大橋主梁采用鋼箱梁形式，分為77個(gè)節(jié)段，其中最重的梁段達(dá)365.18噸。
 
　　在吊裝時(shí)，為有效應(yīng)對梁體吊裝重量大、落位精度要求高、海上施工環(huán)境復(fù)雜等難題，施工團(tuán)隊(duì)對主梁采用分節(jié)懸臂吊裝、先邊跨后中跨合龍的總體施工工藝。
 
　　其中，中跨合龍段的鋼箱梁單節(jié)梁段長10米、寬21米、高4.25米，重逾240噸。考慮到合龍段長度和環(huán)境溫度對合龍現(xiàn)場操作的影響，施工團(tuán)隊(duì)采用北側(cè)吊裝、南側(cè)頂推的“主動(dòng)”合龍方式。這種方式對環(huán)境、溫度要求較低，能適應(yīng)全天候施工，有力確保了主橋高效率、高精度合龍。
 
　　施工團(tuán)隊(duì)還開發(fā)應(yīng)用合龍施工智能監(jiān)測控制系統(tǒng)，利用水準(zhǔn)儀、傾角儀等智能設(shè)備，克服大風(fēng)等惡劣天氣對合龍精度的影響，最終實(shí)現(xiàn)合龍口軸線偏差僅1毫米、相對高差0.5毫米的超高精度。
 
　　高鹽高濕中，“以銹制銹”達(dá)到百年抗腐蝕標(biāo)準(zhǔn)
 
　　泉州灣跨海大橋設(shè)南北兩座主塔，設(shè)計(jì)為曲線“H”形，高160多米，相當(dāng)于50多層樓高，單個(gè)主塔澆筑混凝土達(dá)11230多立方米。
 
　　大橋兩個(gè)主塔共有60個(gè)鋼錨梁。作為橋梁荷載的重要承重構(gòu)件，以往鋼錨梁多采用普通鋼材焊接后，再在表面刷漆防止生銹、腐蝕。在當(dāng)?shù)馗啕}、高濕的海洋氣候環(huán)境下，傳統(tǒng)做法難以滿足百年抗腐蝕的標(biāo)準(zhǔn)。
 
　　為此，施工團(tuán)隊(duì)積極與設(shè)計(jì)方溝通探討，圍繞設(shè)計(jì)方提出的方案和“以銹制銹”理念開展走訪調(diào)研，選定國內(nèi)最大的4家鋼材生產(chǎn)廠商，通過對材料各項(xiàng)指標(biāo)、性能的比選，最終確定了鋼錨梁主材供應(yīng)方。
 
　　但新材料的應(yīng)用還要跨過一道坎——焊接。
 
　　這種鎳系鋼材如果用一般焊絲，容易產(chǎn)生電流腐蝕，所以必須找到一種含鎳的焊絲來焊接，而且含鎳量要?jiǎng)倓偤茫蝗徽麄€(gè)結(jié)構(gòu)的受力性能就不能滿足要求。
 
　　施工團(tuán)隊(duì)走訪焊材生產(chǎn)廠家，并聯(lián)合設(shè)計(jì)方和相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜曳磸?fù)開展鋼材與焊材試驗(yàn)，終于成功找到符合要求的鋼材料并配套高強(qiáng)螺栓及焊接材料。最終，施工團(tuán)隊(duì)選定了新型材料的鋼錨梁，可憑借其表面形成的氧化物銹層阻止氯離子滲透，從而不用進(jìn)行外層涂裝、不設(shè)除濕系統(tǒng)，也可以實(shí)現(xiàn)海洋氣候環(huán)境下橋梁全壽命期的長效防腐效果。
 
　　以往，免涂裝耐候鋼只能應(yīng)用在離海岸線1公里以上的濱海地區(qū)，新型材料的應(yīng)用打破這一制約，實(shí)現(xiàn)了“免涂裝、綠色耐久、銹色之美”的綠色全壽命設(shè)計(jì)。
 
　　地震高烈度區(qū)，破解抗8級強(qiáng)震設(shè)計(jì)難題
 
　　泉州灣跨海大橋位于臺灣海峽西岸地震高烈度區(qū)。為適應(yīng)無砟軌道鋪設(shè)的技術(shù)條件以及抗震要求，深水區(qū)引橋采用多聯(lián)無支座3×70米連續(xù)剛構(gòu)，共21聯(lián)。這種形式在國內(nèi)鐵路施工中尚屬首次。
 
　　這種連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)形式新穎、施工工藝復(fù)雜，施工高峰期投入70對掛籃同步施工。
 
　　傳統(tǒng)支架現(xiàn)澆施工方法中，有支架搭設(shè)難度大、工程量大等施工難題。施工團(tuán)隊(duì)研發(fā)出多聯(lián)無支座交接墩主梁掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)，解決了傳統(tǒng)支架現(xiàn)澆施工存在的難題。
 
　　所謂掛籃懸臂澆筑，即通過掛籃的移動(dòng)創(chuàng)造新的作業(yè)面，完成橋梁的模板安裝、混凝土澆筑等施工作業(yè)，使橋梁不斷向兩側(cè)延伸，讓橋梁在空中“生長”，極大地提高了施工安全性及工效。
 
　　目前，泉州灣跨海大橋已完成無砟軌道施工，進(jìn)入最后沖刺期。建設(shè)、施工單位正以“精品工程，智能福廈”為目標(biāo)，克服持續(xù)強(qiáng)降雨、疫情等因素的影響，精益求精，攻堅(jiān)克難，確保工程順利推進(jìn)。
 

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