【桥隧创新周周探】经乌高速西拉沐沦特大桥

▲ 经乌高速西拉沐沦特大桥效果图


我的名片

  • 姓名经乌高速西拉沐沦特大桥

  • 生日:在建

  • 籍贯:内蒙古

  • 长度:2064m

  • 类型:七跨六塔主跨240m矮塔斜拉桥

  • 特点:目前世界首座在风积沙峡谷区建设的桥梁,也是目前全球最高、跨径最大的PC梁多跨矮塔斜拉桥

  • 建设单位:内蒙古经乌高速公路管理有限责任公司

  • 设计单位:中交第一公路勘察设计研究院有限公司

  • 施工单位:中交路桥建设有限公司


浑善达克沙地是中国十大沙漠沙地之一,位于内蒙古中部锡林郭勒草原南端。西拉沐沦河又名潢水,发源于浑善达克沙地边缘的克什克腾旗境内,全长1250公里。它是北方民族的摇篮和发祥地。中国考古学泰斗苏秉琦先生生前说,如果说黄河是中华民族的母亲河,那么西拉沐沦就是我们的祖母河。闻名遐迩的红山文化、蒙元文化就诞生于潢水之滨,曾有诗云:“日出红山后,龙兴潢水源”。经过亿万年的流水侵蚀,终于在浑善达克沙地形成了西拉沐沦大峡谷。

西拉沐沦特大桥为丹锡高速经乌段的控制性工程,全长2064米,跨越辽河源头西拉沐沦河,横亘在浑善达克沙地上。主桥为128+5×240+128米六塔七跨预应力混凝土矮塔斜拉桥,采用单索面双排斜拉索,主墩桥面高度170米,墩塔外观形似宝剑,与古老的红山文化交相辉映,串联起了克什克腾世界地质公园,彰显人与自然和谐共生的建筑理念。


我的独特之处


1.风积沙岸坡施工

引桥4#~6#墩、15#~16#墩,主桥过渡墩7#墩、14#墩位于西拉沐沦河两岸风积沙山坡上,表面覆盖层深度巨厚,两岸坡度均40°左右,施工便道及桩基作业平台施工难度大、安全风险高。同时,桩基位于陡坡,在桩基施工过程中易出现外侧渗浆风险,造成桩基塌孔,甚至边坡滑塌,存在较大安全风险。


创新点

在大量工程背景下,风积沙的研究主要集中在风积沙化学和矿物成分、颗粒组成、基本的物理性质、施工工艺和质量检测方法等。未见对风积沙岸坡的加固效果和机理的研究。

国内外内首次采用“台阶法岸坡加固+旋喷桩无护筒钻孔灌注桩”施工工艺。

(1)系统的阐明了风积沙岸坡桥梁施工和运营稳定性问题,开展室内试验,评估风积沙地层的可注性,揭示风积沙地层注浆加固机理;

(2)提出了风积沙边坡分台阶注浆加固方法,水泥浆改善了风积沙土体的抗剪性能,很好的起到了稳固边坡,防止风积沙滑塌的作用;

(3)实现了利用旋喷桩形成密闭空间做为桩基施工的护筒。多个旋喷桩围合,形成密闭的护筒结构,达到了替代常规的桩基钢护筒的目的,以解决在风积沙丘陡坡上因振设桩基护筒,激振力过大导致地基边坡失稳破坏的问题。

目前取得实用新型3项;省部级工法2项;核心期刊论文3篇,研究成果被中国公路学会评价为国际领先水平。


2.超大体积承台智能温控

承台体积9300方,为北方地区最大承台,西拉沐沦大峡谷中昼夜温差20℃左右,处于温控标准临界值,承台大体积混凝土工程量大、浇筑强度高、持续时间长等制约因素,使大体积混凝土温度控制难度加大,裂缝产生隐患增加。


创新点

为确保承台施工质量,进行提前备料,承台浇筑完成后,对桥梁大体积混凝土国内首次实施进行智能温控,以减少水化热造成收缩裂缝。

(1)揭示了桥梁大体积混凝土开裂机理,提出了小梯度、慢冷却、紧保温、精准控制的桥梁混凝土适应性智能温控策略及温控指标。

(2)研发了具有核心自主知识产权的成套控温装备、控制算法与智能温控云平台,实现了混凝土温度过程的智能精准化控制。

(3)提出了精确测温、精准埋管、供水联调、紧跟保温等完备的桥梁智能温控应用体系。

目前取得发明6项和软件著作权1项,核心期刊论文1篇,研究成果被中国公路学会评价为国际领先水平。


3.大断面超高墩钢筋分块安装

最高墩161m,桥梁高度170m,同类桥型世界最高。超高墩混凝土的一次浇注高度为6m,最大截面长18.5m,宽11.975m,桥墩横断面为单箱双室“日”字型构造,单节钢筋重达70t。超高墩的施工周期较长,安全风险高。

国内首次成功实施高墩大断面钢筋分块吊装。

(1)塔机性能将墩身钢筋分为2个“[”形和1个“工”形3个块段。该工艺中钢筋骨架在地面胎架上提前绑扎成型,待墩身混凝土施工完成后即可将骨架吊装至墩身作业面进行安装,不占用主线路工期,减少了墩身上钢筋安装时间。

(2)通过设计专用可调吊具、钢筋绑扎胎架、劲性骨架等,达到绑扎时钢筋骨架位置准确、吊装过程空中姿态稳定、对接时接头无间隙,保证了钢筋绑扎、对接质量。

每模混凝土可缩短工期2天。该项技术填补了国内高墩塔超大截面钢筋分块安装空白,丰富了钢筋安装工艺,具有很好的应用前景。


沙漠深谷中筑虹 为内蒙古综合立体交通网夯基蓄力

丹锡高速公路克承联络线经乌段位于赤峰市克什克腾旗,是内蒙古自治区重要的出海通道和精品旅游公路,被交通运输部列为全国第二批绿色公路示范项目。本项目建成通车以后可有效带动克什克腾旗全域旅游及公路沿线产业发展,对于打造高品味蒙元文化、红山文化和草原风光景观旅游通道,改善区域交通状况将发挥重要作用。同时,为完善国家和自治区高速公路网络,推动交通强国建设贡献力量。


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中交路桥建设有限公司


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