近日,中國勘察設(shè)計協(xié)會公示2021年度市政公用工程優(yōu)秀勘察設(shè)計獎,四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院有限公司(簡稱四川公路設(shè)計院)設(shè)計的廣西平南三橋、柳州官塘大橋均獲得一等獎。截至目前,該院橋梁專業(yè)累計獲得國家科技進步一等獎、國際橋梁大會大獎等省部級以上科技獎30多項、詹天佑獎5項、省部級以上優(yōu)秀設(shè)計獎100余項。
四川公路設(shè)計院成立于1953年,建院70年來,幾代橋梁專業(yè)工作者攻堅克難,不懈創(chuàng)新,推動橋梁設(shè)計施工新技術(shù)、新工藝、新材料、新結(jié)構(gòu)不斷進步,形成了橋梁勘察設(shè)計成套技術(shù),尤其在拱橋設(shè)計方面獨樹一幟,依托上百座拱橋的設(shè)計經(jīng)驗與總結(jié)形成了一套完整的拱橋設(shè)計體系,在行業(yè)內(nèi)起到了技術(shù)引領(lǐng)作用。在工藝方面,四川公路設(shè)計院也有諸多創(chuàng)新,特別是轉(zhuǎn)體施工工藝應(yīng)用廣泛,效益顯著。
自主研發(fā)鋼管混凝土拱橋填補行業(yè)空白
(資料圖)
四川公路設(shè)計院根據(jù)我國西部山區(qū)地形地質(zhì)復雜,地震烈度高,交通建設(shè)運輸能力差、難度大的實際,為實現(xiàn)高墩大跨橋梁輕型化、無支架建造等目標,長期致力于拱橋技術(shù)深度研究攻關(guān),1990年成功研發(fā)設(shè)計了世界首座鋼管混凝土拱橋四川旺蒼大橋,從此揭開了我國鋼混凝土拱橋建設(shè)的序幕。
鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)具有高承載力、節(jié)省材料、自重輕等技術(shù)優(yōu)勢。四川公路設(shè)計院經(jīng)不斷技術(shù)攻關(guān),先后設(shè)計了2004年建成通車的當時世界最大跨徑鋼管混凝土拱橋巫山長江大橋(主跨492米)、2013年建成通車的當時世界最大跨徑鋼管混凝土拱橋合江長江公路大橋(主跨530米)、2020年建成通車的世界最大跨度拱橋廣西荔玉高速公路平南三橋(主跨575米)、2021年建成通車的飛燕式鋼管混凝土系桿拱橋合江長江三橋(主跨507米)等一批具有世界影響力的鋼管混凝土拱橋,創(chuàng)造和積累了鋼管混凝土拱橋核心技術(shù)。
為了支撐鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)學科領(lǐng)域的建設(shè)與發(fā)展,四川公路設(shè)計院于2015年主持編制了《公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計規(guī)范》(JTG/T D65-06-2015),形成了國家及行業(yè)規(guī)范,填補了我國鋼管混凝土拱橋設(shè)計規(guī)范的空白,為鋼管混凝土拱橋的設(shè)計、建造提供了科學化、規(guī)范化的技術(shù)標準,極大推動了該類橋型的發(fā)展。
2019年,合江長江一橋在國際橋梁大會上斬獲被譽為橋梁界“諾貝爾獎”的“喬治·理查德森獎”,標志著我國鋼管混凝土拱橋技術(shù)被世界認可,達到世界頂尖水平,成就了鋼管混凝土拱橋領(lǐng)域“世界看中國,中國看四川”的美譽。
創(chuàng)新升級轉(zhuǎn)體施工工藝突破橋址局限
重慶城口至開州高速公路蓼子特大橋——252米中承式雙肋鋼箱拱橋在2022年完成的轉(zhuǎn)體施工工藝,上演了一場美妙的“華爾茲舞蹈”:豎轉(zhuǎn)70度,平轉(zhuǎn)182度,再豎轉(zhuǎn)28度,每節(jié)重達700噸的4榀拱肋,在歷經(jīng)8天的17次“轉(zhuǎn)體”施工后成功合龍,成為國內(nèi)首座完成單拱肋復合轉(zhuǎn)體合龍的橋梁,創(chuàng)下了單橋轉(zhuǎn)體操作次數(shù)最多的紀錄。這一復雜的單拱肋復合轉(zhuǎn)體工藝減少了山體開挖方量,保護了植被。
蓼子特大橋轉(zhuǎn)體工藝是四川公路設(shè)計院對自主研發(fā)的轉(zhuǎn)體施工工藝的又一次創(chuàng)新突破。該橋橋面距地面120米,兩拱座均位于三面臨空的峭壁之上,傳統(tǒng)的纜索吊裝加斜拉扣掛法施工面臨諸多困難。為此,設(shè)計中首次提出了拱橋單肋復合三維空間轉(zhuǎn)體技術(shù),即平轉(zhuǎn)法、豎轉(zhuǎn)法、平轉(zhuǎn)與豎轉(zhuǎn)相結(jié)合轉(zhuǎn)體法,首次實現(xiàn)三維轉(zhuǎn)體,拓展了拱橋轉(zhuǎn)體工藝邊界,打破了現(xiàn)有配重技術(shù)對豎轉(zhuǎn)規(guī)模的限制,對復雜陡峭地形條件下的拱橋施工提供了一個全新的解決方案。
四川公路設(shè)計院在上世紀70年代便首創(chuàng)轉(zhuǎn)體工藝,1976年建成的70米跨徑遂寧建設(shè)橋是國內(nèi)第一座轉(zhuǎn)體施工拱橋,開啟了國內(nèi)橋梁轉(zhuǎn)體施工的先河。這一先進的工藝技術(shù)得以廣泛應(yīng)用并不斷改進。2000年建成的廣州丫髻沙大橋主橋采用轉(zhuǎn)體施工工藝,其豎轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)體系和平轉(zhuǎn)、豎轉(zhuǎn)相結(jié)合的施工控制技術(shù)是當時國際上大跨度拱橋施工技術(shù)的一個重大突破。
關(guān)鍵詞: 轉(zhuǎn)體施工 勘察設(shè)計 組合結(jié)構(gòu)