金溪湖特大橋橫穿位于進(jìn)賢縣三里鄉(xiāng)的金溪湖。全長9178.5米,采用連續(xù)T梁+連續(xù)箱梁的結(jié)構(gòu)形式,其中主橋最大跨徑70米,是德昌高速公路全線施工難度最大的控制性工程,也是我省目前最長的公路橋梁。也是我省目前一次性投資最大、施工難度最大的高速公路橋梁。
內(nèi)容簡介
昌景黃城際鐵路全長289.907公里,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為時速350公里的客運(yùn)專線,起點江西省南昌市,終點黃山,其中江西段總長200.276公里,是江西境內(nèi)第二條高速鐵路。工程于2018年12月25日開工建設(shè),預(yù)計2023年9月建成通車。
金溪湖特大橋是中國自行設(shè)計、自行管理、自行投資、自行建造的,工程創(chuàng)6項世界或國內(nèi)之最,可以抵抗12級以上臺風(fēng)。節(jié)能環(huán)保型風(fēng)光一體化發(fā)電系統(tǒng)在德昌高速公路金溪湖特大橋上應(yīng)用。這是我省首次在高速公路上應(yīng)用該系統(tǒng),既能保證夜間橋面行車安全,又能有效降低路燈運(yùn)營時的能耗。
工程難點
1.工程規(guī)模大、湖上工程量大
金溪湖特大橋之所以被社會各界廣泛關(guān)注,不在于橋梁本身的施工難度有多大,而在于該橋施工條件、周邊環(huán)境上。一是周邊可利用的施工場地有限,1032根樁基、2952片梁板預(yù)制任務(wù)要在2年內(nèi)全部完成,且要為路面施工預(yù)留時間,時間特別緊,壓力特別大;二是沒有其他現(xiàn)成的施工便道。橋梁橫跨金溪湖濕地,汛期無法行船,枯水期無法行車,鋼筋砂石等材料運(yùn)輸十分困難;三是有效工期非常緊。施工期間,突遇20年一遇的特大洪水災(zāi)害和持續(xù)高溫天氣。特別是2009年12月至2010年7月長達(dá)8個月的時間里,江西省出現(xiàn)了罕見的“爛冬”和漫長的梅雨氣候以及長達(dá)40多天持續(xù)35℃以上的高溫天氣,現(xiàn)場有效施工時間不到70%。加上突發(fā)的洪水沖毀了大量機(jī)械設(shè)備,造成大量財產(chǎn)損失,嚴(yán)重影響了正常的施工進(jìn)度。
2.制定總體設(shè)計方案難度很大
為確保金溪湖特大橋能在工期內(nèi)順利完成,項目辦采取了多項措施,爭取了施工管理上的主動。一是提前啟動鋼便橋建設(shè),為主橋施工贏得了更多時間;二是采用多項新技術(shù),提高施工效率;三是規(guī)范施工管理,提高施工質(zhì)量,減少不合格工程對進(jìn)度的影響;四是強(qiáng)化管理措施,加強(qiáng)項目建設(shè)管理和調(diào)度,確保計劃的完成;五是營造了良好的路地關(guān)系,施工期間實現(xiàn)安全生產(chǎn)“零”死亡、廉政建設(shè)“零”投訴的目標(biāo)。金溪湖特大橋的貫通,為德昌高速公路全面掀起路面施工創(chuàng)造了條件。下一步,德昌項目將在前期路基、橋梁規(guī)范化施工的基礎(chǔ)上,按照省交通運(yùn)輸廳的要求,繼續(xù)在破解路面施工難題上下功夫,提高路面施工質(zhì)量,推進(jìn)項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化管理水平。
3.建設(shè)目標(biāo)要求高施工組織與運(yùn)行管理難度大
大橋工程規(guī)模宏大,備受世人矚目。建設(shè)之初,南昌市委市政府明確提出大橋工程要按照“三個一流目標(biāo)”的標(biāo)準(zhǔn)來實施。面對復(fù)雜的建設(shè)環(huán)境,充滿挑戰(zhàn)的工程,組織和管理好大橋工程是擺在指揮部面前的巨大挑戰(zhàn)。因工程施工作業(yè)點多、戰(zhàn)線長,存在同步作業(yè)、交叉作業(yè)工序,施工組織難度大,工程質(zhì)量、進(jìn)度、安全及資金控制難度大。臺風(fēng)、大風(fēng)、大潮、巨浪、急流、暴雨、大霧及雷電等氣象水文條件,如何采取切實有效的工程控制與運(yùn)行管理措施是工程管理上需要面對的新課題。
高科技應(yīng)用
科技含量之高首先體現(xiàn)在施工工藝上。我們堅持尊重科學(xué),依靠專家,廣泛開展技術(shù)咨詢和交流活動。根據(jù)專家意見提出了施工決定設(shè)計,采取預(yù)制化、工廠化、大型化、變海上施工為陸上施工的施工方案,突破了長期來設(shè)計決定施工的理念。預(yù)制吊裝的最大構(gòu)件為長70米、寬16米、高4.0米、重2180噸的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁,最長的構(gòu)件為長度84米、直徑1.6米的超長鋼管樁,這種構(gòu)件可稱得上是舉世無雙。為了減輕氯離子對大橋鋼材和混凝土的腐蝕,保證大橋100年的壽命,設(shè)計者專門研制了一整套防治腐蝕的有效方案等等。這些可見大橋工程的科技含量之高。
金溪湖特大橋?qū)⑹且蛔?數(shù)字化大橋"。科研單位將利用硬件及接口技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)、圖像圖形技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算數(shù)學(xué)、有限元技術(shù)、力學(xué)等多學(xué)科,建立一套大橋設(shè)計、建設(shè)及養(yǎng)管的科學(xué)評價體系,整座大橋?qū)⒃O(shè)置中央監(jiān)視系統(tǒng),平均每1公里就有1對監(jiān)視器。這樣,不僅大橋可進(jìn)行科學(xué)合理的維護(hù)管理,而且大橋"身體"的健康狀況也在實時掌握中。本項目已向交通部申報17項大橋工程關(guān)鍵性科研立項項目,在國內(nèi)橋梁界也是少見的。
工程創(chuàng)新
1.金溪湖特大橋總體設(shè)計
大橋全長10公里,建設(shè)條件十分惡劣,為保證海上施工的安全和質(zhì)量,必須將設(shè)計與施工綜合考慮。經(jīng)過國內(nèi)外多次調(diào)研和專家咨詢,制定了施工決定設(shè)計的總體原則,盡量減少作業(yè)時間,變湖上施工為陸上施工,采用工廠化、大型化、機(jī)械化的設(shè)計和施工原則。
2、大直徑超長鋼管樁設(shè)計、制造、防腐和施工成套技術(shù)
大橋鋼管樁基礎(chǔ)具有樁長、大直徑、數(shù)量巨大的特點。樁長達(dá)89米,樁徑為1.5米和1.6米,總計5474根。通過近一年多鋼管樁基礎(chǔ)施工,進(jìn)度快,質(zhì)量好,證明這一選擇是正確的。
其創(chuàng)新點是:超長整樁預(yù)制;內(nèi)外螺旋焊接;三層熔融環(huán)氧粉末涂裝;埋弧自動焊工藝;大直徑不等壁厚焊接;犧牲陽極陰極保護(hù)。
3、大噸位70米預(yù)應(yīng)力箱梁整體預(yù)制和強(qiáng)潮海域海上運(yùn)輸、架設(shè)技術(shù)
其創(chuàng)新點是:對海工耐久混凝土配合比進(jìn)行研究;70米箱梁局部結(jié)構(gòu)分析;真空輔助壓漿技術(shù);研制了大跨度、高平整度橋面施工振動橋設(shè)備;首次采用了早期張拉工藝并取得了良好的效果;自行設(shè)計制造了具有世界一流水平的2400噸液壓懸掛輪軌式70米箱梁縱移平車。
4、大噸位50米預(yù)應(yīng)力箱梁整體預(yù)制和梁上運(yùn)輸架設(shè)技術(shù)
其創(chuàng)新點是:結(jié)合施工方案對大噸位整孔箱梁的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化;海工耐久性混凝土性能研究與實踐;預(yù)應(yīng)力管道真空壓漿試驗與實踐;箱梁梁上運(yùn)梁和架橋機(jī)架設(shè)的綜合技術(shù)。
5、湖上環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究
其創(chuàng)新點是:建立可靠的鋼筋腐蝕電學(xué)參數(shù)和輸出光功率變化判據(jù);研制混凝土結(jié)構(gòu)壽命的動態(tài)預(yù)報軟件;制定大橋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性長期原體觀測系統(tǒng)設(shè)計方案,并配合工程進(jìn)度實施。這項技術(shù)將填補(bǔ)國內(nèi)空白。
6、長橋全天候運(yùn)行測量控制關(guān)健技術(shù)研究
其創(chuàng)新點是:連續(xù)運(yùn)行GPS參考站,在大橋的成功應(yīng)用及在實踐中形成的規(guī)程和細(xì)則,彌補(bǔ)了中國大橋這方面的空白;規(guī)范沒有適應(yīng)幾十公里長度大橋投影坐標(biāo)系建立的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)大橋的特殊性加以了解決,為制定相應(yīng)規(guī)范提供參考;創(chuàng)造性地提出過渡曲面擬合法,使海中GPS擬合高程的精度達(dá)到三等水準(zhǔn)的精度;用測距三角高程法配合GPS擬合高程法進(jìn)行連續(xù)多跨高程貫通測量,
創(chuàng)造出一種快速高程貫通測量的方法;大橋在國內(nèi)首次采用GIS技術(shù)研制成基于B/S模式的大型橋梁測繪學(xué)資料管理系統(tǒng)。
7、大橋河工模型與橋墩局部沖刷研究
2002年8月,通過專家組鑒定,研究成果總體達(dá)到國際先進(jìn)水平,其中實體模型中涌潮的模擬方法和試驗技術(shù)以及分布式渾水生潮系統(tǒng)和沙量隨潮變化的加沙系統(tǒng)方面達(dá)到國際領(lǐng)先水平。2004年獲得江西省科技進(jìn)步二等獎。
8、災(zāi)害天氣對長橋行車安全的影響研究及對策
主要創(chuàng)新點是:確定車輛安全行駛風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn);面向所有災(zāi)害天氣類型進(jìn)行研究;提出大橋的行車安全保障措施;基于氣象監(jiān)測系統(tǒng)、預(yù)報系統(tǒng)與道路管理系統(tǒng)多方面系統(tǒng)研究;制定不同災(zāi)害天氣條件下道路交通控制標(biāo)準(zhǔn);開發(fā)低造價傳感器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備;開發(fā)集數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、信息發(fā)布的計算機(jī)軟件。已取得系列中間成果,其中報告推薦的風(fēng)障方案即將付諸實施。
9、長橋建設(shè)信息化管理技術(shù)
其創(chuàng)新點是:對整體橋梁部位進(jìn)行的結(jié)構(gòu)分解,形成22949個結(jié)構(gòu)構(gòu)件,并將采集數(shù)據(jù)的625張表與其相關(guān)聯(lián),提供一個完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化檢索方式;集成統(tǒng)一工程通訊及網(wǎng)絡(luò)的組建,極大降低了基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本;實現(xiàn)長距離的多點無線視頻圖像傳輸及回送。
系統(tǒng)已完成軟件開發(fā)并投入運(yùn)行一年多,在工程實施中發(fā)揮了巨大作用。以上科技創(chuàng)新已有5項通過交通部和交通廳的鑒定,其成果總體達(dá)到國際領(lǐng)先水平,為國內(nèi)同類橋梁的建設(shè)提供借鑒。
10、新型橋梁伸縮裝置技術(shù)
采用了榮獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎LB單元式多向變位橋梁伸縮裝置。
其創(chuàng)新特點是:LB單元式多向變位橋梁伸縮裝置針對傳統(tǒng)模數(shù)式及梳形伸縮裝置存在的不足,特別是在懸索橋、斜拉橋橋梁的縱、橫、扭轉(zhuǎn)等多向變位功能上展開了廣泛的研究與實踐,本著“安全、舒適、經(jīng)濟(jì)、耐用、方便”的宗旨,成功研制的新一代橋梁伸縮裝置,該技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。
拓展閱讀
經(jīng)過短短3個月的緊張施工,投資6675萬元、全長6050米的金溪湖鋼便橋正式建成。作為德昌高速公路金溪湖特大橋的施工棧橋,金溪湖鋼便橋是我省高速公路建設(shè)史上投資最大、長度最長的便橋,而在主體工程未開工前就建成,也是我省的首創(chuàng)。
德昌高速公路是中國高速公路杭州市至瑞麗市和上海市至昆明高速公路之間的橫向地方加密高速公路,啟動征地拆遷工作,7月16日正式開工建設(shè)。金溪湖特大橋全長9178.5米,將為目前我省最長的橋梁,也是德昌高速公路關(guān)鍵的控制性工程。由于大橋所處地區(qū)為鄱陽湖濱湖地帶,地質(zhì)條件復(fù)雜,水位高差較大,洪水季節(jié)不能行船,枯水季節(jié)湖內(nèi)積滿淤泥,無法修筑施工便道,傳統(tǒng)施工方法無法進(jìn)行,施工難度為我省高速公路橋梁史上前所未有。
經(jīng)過國內(nèi)知名專家的“會診”及省有關(guān)部門批準(zhǔn),德興-南昌高速公路采取了搭建鋼便橋的施工方案,在距離主橋1米左右位置建設(shè)一座全橋貫通式汽車便橋,為主橋提供施工平臺。為了給主橋及德昌項目的順利推進(jìn)爭取時間,建設(shè)者決定先行施工,在主體工程開工前建成鋼便橋。金溪湖鋼便橋正式開工建設(shè)。
據(jù)悉,金溪湖特大橋主橋建成后,鋼便橋也將完成使命,正式拆除。
建設(shè)意義
鄱陽湖位于中國改革開放最具活力的環(huán)鄱陽湖地區(qū)。建設(shè)金溪湖特大橋,對于整個地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展都具有深遠(yuǎn)的、重大的戰(zhàn)略意義。
直接促進(jìn)南昌市經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展
帶動周邊地區(qū)等地的發(fā)展,并對全省、乃至鄱陽湖地區(qū)的整體發(fā)展產(chǎn)生積極影響。工程建設(shè)將使這些地區(qū)的發(fā)展如虎添翼,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會的進(jìn)一步騰飛注入新的活力,為全省整體綜合實力的提高發(fā)揮更大作用。大橋工程尚未全面開工,在對新區(qū)科學(xué)規(guī)劃的基礎(chǔ)上,首期開發(fā)已呈現(xiàn)轟轟烈烈場面,投資商已在這里紛紛落戶。
主動接軌南昌擴(kuò)大開放
推動鄱陽湖地區(qū)合作與交流,進(jìn)一步提升上饒市的綜合競爭力和國際競爭力。南昌作為華中地區(qū)最重要的經(jīng)濟(jì)中心城市,是中國走向國際化的重要平臺。在新世紀(jì)新階段,上饒要建設(shè)現(xiàn)代化的國際內(nèi)陸城市,實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展、大跨躍。就必須接軌大南昌市,融入鄱陽湖,走向國際化。大橋的建設(shè),將大大縮短與南昌之間的時空距離,使上饒市可在更大范圍、更高層次、以更優(yōu)越的區(qū)位地理優(yōu)勢,融入國際大都市經(jīng)濟(jì)圈。這對于輻射上饒市廣大腹地,優(yōu)化提升產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),改善投資和發(fā)展環(huán)境,吸引外資,提高上饒市綜合競爭力,具有十分深遠(yuǎn)的積極作用。大橋工程建設(shè),將為優(yōu)化發(fā)展環(huán)境,進(jìn)一步吸引和利用外資,創(chuàng)造更為優(yōu)越的條件。
有利于推進(jìn)城市化發(fā)展戰(zhàn)略
金溪湖特大橋建設(shè)將進(jìn)一步密切城市的聯(lián)系,從而將這一區(qū)域提升為以南昌市為龍頭的、具有國際競爭力的都市群的最重要組成部分。同時,金溪湖特大橋建設(shè)對周邊縣市的城市化發(fā)展也將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,慈溪市、海鹽等地瞄準(zhǔn)這一千載難逢的戰(zhàn)略機(jī)遇,已有科學(xué)的規(guī)劃設(shè)想,大力吸引人口、產(chǎn)業(yè)的集聚,促進(jìn)新區(qū)新城的崛起。
突破了鄱陽湖的瓶頸
優(yōu)化了國道主干線的路網(wǎng)布局,改變了上饒市交通狀況,有利于實施環(huán)鄱陽湖區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略網(wǎng),大大提升了上饒這一極具發(fā)展?jié)摿Φ慕?jīng)濟(jì)中心城市的競爭力。大橋建設(shè)也有利于支持南昌國際航運(yùn)中心建設(shè),有利于旅游業(yè)的發(fā)展和國防建設(shè),有利于緩解梨園—溫家圳高速公路交通的壓力。
既省錢又省時
大橋通車后,截止2010年5月1日,累計通過車輛達(dá)1900萬輛,平均每天2.3萬輛,按一車過橋費(fèi)最低80元/車,已收入15億之多。作為司機(jī),原來從南昌市到德興,全程250公里,每公里8毛油費(fèi)需要120元左右,過路費(fèi)65元,總185元,耗時2.5小時。通車后,只有80公里,油費(fèi)64元,過路費(fèi)80元,總144元,1個半小時不到,節(jié)約41元,節(jié)省1小時多。
大橋的建設(shè)有利于主動接軌南昌,擴(kuò)大開放,推動鄱陽湖地區(qū)合作與交流,提高江西省特別是景德鎮(zhèn)市和上饒市對內(nèi)對外開放水平,增強(qiáng)綜合實力和國際競爭力;有利于完善鄱陽湖區(qū)域公路網(wǎng)布局及國道主干線,緩解滬、杭、甬高速公路流量的壓力,從而變成交通樞紐,實施環(huán)鄱陽湖區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略;有利于促進(jìn)江、浙、滬、贛、皖旅游發(fā)展的需要。
施工進(jìn)展
2021年10月2日,在鄱陽湖江西進(jìn)賢金溪湖水域,昌景黃城際鐵路控制性工程——全長9公里的金溪湖特大橋主跨152米連續(xù)梁的鋼構(gòu)施工有條不紊地進(jìn)行。
2022年4月3日,隨著最后一方混凝土的澆筑完成,昌景黃高鐵金溪湖特大橋首座大跨度連續(xù)梁于下午成功合龍,為后續(xù)架梁、鋪軌作業(yè)奠定基礎(chǔ)。
參考資料 >
金溪湖特大橋建設(shè)熱火朝天.今日頭條·南昌新聞網(wǎng).2021-10-03
昌景黃高鐵江西段首座大跨度連續(xù)梁合龍 - IT之家.IT之家.2022-04-04