建设过程中,花江峡谷大桥主要面临地质条件复杂、峡谷强风、高空作业精准度要求高等一系列世界级难题,建设团队凭借科技创新和智慧方案,逐一攻克了这些挑战。正是凭着这样敢于打破传统、挑战全新的信念,才得以铸就这座世界桥梁的新翘楚,成为中国基建水平的耀眼标识。
应用高科技建桥更智慧
山风从峡谷掠过,大桥施工塔顶上的彩旗猎猎作响,瞬时风力最高可达强台风级别14级,变幻无常的峡谷风堪称“隐形刺客”,破坏力巨大。
多年的潜心钻研在花江峡谷大桥的修建中开花结果——依托贵州交通山区峡谷桥梁建造技术团队(国家卓越工程师团队)重点实验室,六安8标总工程师刘豪带领团队从2022年起,开始寻找最优的抗风结构形式。
通过全球首创采用“上下水平稳定板+中央稳定板”抗风措施,并巧妙地将下稳定板设计为空中竞速跑道,实现了结构安全与功能创新的完美统一,架起与峡谷风和解的“桥梁”,拥有了“驭风”的智慧。
为“捕捉”捉摸不定的风,花江峡谷大桥引入多普勒激光雷达测风系统24小时自动采集数据,对桥梁从设计到施工,再到营运阶段的峡谷风进行全方位测量。
有了这些数据支撑,可以通过提前监测风的强弱,有选择性地开展桥旅体验项目:微风时可以在桥上开展空中竞跑,中风速时可尝试翼装飞行……给游客带来不同的沉浸式体验。
“世界第一高”如何稳立云端?作为大桥承重的最主要构件——主塔像一个人的有力肩膀,支起两根主缆,把大桥稳稳地托起来。
然而,花江峡谷大桥的两个主塔高度都在200米以上,首先要突破混凝土超高泵送等难题,才能让桥墩浇筑“节节攀升”。
“花江峡谷大桥混凝土总用量达43.9万立方米,相当于浇筑近40个足球场的用量。”六安8标一工区负责人李平安说,大体积混凝土浇筑,因为水化热产生内外温差,很容易出现裂缝,影响整体结构的耐久性和安全性。
“我们自主研发智能温控系统。”李平安介绍,混凝土浇筑前,提前埋设冷却水管和智能芯片,通过手机端或电脑端,可以实时监测浇筑时的内外温差。
毫米级施工建桥更精细
除了峡谷风,花江峡谷大桥的建设,还难在哪?
贵州造桥团队托举的这座“横竖双冠”的大桥,到了钢桁梁吊装阶段,共有93个节段,总重2.1万吨,需在600多米高空实现毫米级精准对接。
“我们研发了第四代智慧缆索吊装系统,运用‘高清摄像头+北斗系统+物联网’技术,实现可视化、自动化、智能化监控和预警。”六安8标项目经理吴朝明说。
这项代表着新质生产力的新设备,不仅对设施及其工作情况进行自动监控,还实现除大风天气外的24小时吊装作业和一键吊装。
“控制室仅需一名工人操作,吊装对接时间缩短了1小时,既提高了工作效率又降低了安全风险。”吴朝明说,大桥整个吊装过程仅仅用73天就全面完成,创造了桥梁建设的“贵州速度”。
此外,花江峡谷大桥首次使用光纤光栅对整根主缆温湿度、应力进行监测,联动除湿系统对主缆湿度进行干预。植入智慧神经,花江峡谷大桥有了保健医生,实现对主缆全时段智能监控和保护。
花江峡谷大桥首次采用锻焊组合式索鞍,将索鞍的重量降低了30%。不仅如此,主缆钢丝长度加起来超10万公里,可绕地球超两圈半。而主缆的产地正在贵州,自主生产的超高强度钢丝,抗拉强度达到2000兆帕级,一根钢丝就可以吊起10辆小轿车,彰显了贵州乃至中国在超高强度材料研发与应用上的重大突破。
与生态共赢建桥更绿色
花江峡谷大桥在设计、施工和运营规划中,全过程深度融入生态环保和绿色低碳的理念,为未来山区大型基础设施建设的生态保护提供了可借鉴的经验。
贵州交通投资集团有限公司党委书记、董事长、总经理袁泉告诉记者,花江峡谷大桥通过创新的工程设计、材料的循环利用、细致的生态修复和超前的绿色运营规划,努力将对自然环境的影响降到最低,实现工程建设与生态保护双赢。
用心体现在路线选择上,将桥位向北偏移300米,避开桫椤群落,减少对珍稀植物的影响。在结构选择上,在关岭岸的锚碇采用隧道式锚碇,有效减少了山体土石方开挖体量,从而减少对山体的破坏,最大限度保护桥位周边环境。
在花江峡谷大桥建造中,通过研发高性能岩石粉矿物掺合料关键技术,将石粉磨细改性替代20%水泥,单方混凝土节约成本12.4%。
坚持绿色发展理念,大桥采用无人机航测技术减少植被破坏,创新使用建筑垃圾再生材料,安装风光互补照明系统,确保项目建设与生态环境保护相协调。
大桥正式运营后,还将引入大桥附近天然水资源,实现“一水多用”,部分作为花江峡谷大桥水幕灯光秀的水源,部分用于云渡服务区日常清洁,废水回收后再用于绿植浇灌,大幅提升水资源利用率。
如今,花江峡谷大桥在抗风设计、高空施工等领域实现了多项技术突破,获得授权专利21项,多项技术成果纳入国家桥梁建设标准,为全球山区桥梁建设提供了“中国方案”。
本版文字:贵州日报天眼新闻记者 刘力维



