“黄河第一拱”“世界第一吊” 齐鲁黄河大桥420米主跨拱肋顺利合龙

3月15日,随着重达6800吨的主跨300米拱肋整体提升完成,由山东济南城市建设集团投资建设、中交二公局承建的齐鲁黄河大桥420米主跨拱肋顺利合龙,标志着世界最大下承式网状系杆拱桥主跨合龙。跨黄通道建设再进一步,为项目如期完工打下了坚实的基础。

“世界第一吊”,成功突破项目最难关键节点

跨度300米的拱肋整体提升工作是整个齐鲁黄河大桥主桥工程的最关键节点,也是技术难点最高、施工风险最大的工序,该节点的圆满完成为项目如期完工奠定坚实基础。

本次拱肋整体提升、合龙一次性创下了多项“第一”。首先,这是桥梁工程三段法作业提升重量的“世界第一”,其整体提升重量6800吨,大约相当于220架波音737飞机的重量;其次,这是在黄河上首次采用提升合龙技术;同时,这也是世界桥梁中首次采用不单独设置合龙段进行拱肋提升合龙作业;此外,这标志着世界上最大下承式网状系杆拱桥主跨合龙完成,是名副其实的“黄河第一拱”“世界第一吊”。

钢箱梁顶推架设和拱肋提升安装是整个项目的两大主体工程。目前,主桥钢箱梁按照先北岸、再中跨、最后南岸的施工顺序已全部顶推就位,北跨280米钢箱梁共32节、9000吨,用时9个月,主跨420米钢箱梁共48节、13430吨,用时6个月,南跨280米钢箱梁共32节、9000吨,仅用时55天;跨280米拱肋共61节,架设耗时60天,跨420米拱肋共126节,架设耗时55天。经历了新冠肺炎疫情、夏季高温和洪水、冬季寒潮和大风等重重挑战,在此期间,项目施工单位不断进行工艺优化,一路攻坚克难,在确保施工安全与质量的同时,大幅提升施工效率,为项目如期完工提供坚实保障。

“绣花功夫”建“超级工程”,力保项目建设顺利推进

取得的“第一”越多,创造的纪录越多,就意味着施工难度和风险越大。项目建设中,各参建单位以科技为引领、用创新作驱动,不断攻坚克难,以“绣花功夫”建设“超级工程”,全力确保齐鲁黄河大桥项目建设顺利推进。

在施工过程中,该桥梁工程提升重量是“世界之最”,为此,项目施工单位专门研发了120吨(额定吊重)、32米(跨度)、53米(吊装净高)的大规模龙门吊进行超高拱肋节段架设作业。3台起升高度53米、跨径32米的120吨龙门吊在空腹式钢箱梁上进行吊装作业,过程中最大吊装拱肋节段重量达99.3吨,最大吊装高度46米,再加上施工环境位于黄河河道内,这类非常规设备在进行超重构件吊装作业时受风速等环境因素影响,安全风险大。于是,项目施工单位引入龙门吊运行状态在线监测系统,实时监测门吊运行状态,确保运行状况安全顺利。

施工过程中,双曲率超重拱肋节段需要在空中进行姿态调整,作业难度大、作业周期长、安全风险高。项目施工单位研发设计了自动化姿态调整吊具和三向千斤顶精调系统,进行拱肋节段位置的精准对位,大大提高了施工工效,实现了毫米级误差安装。同时,该次整体提升还是世界桥梁工程中首次不单独设置合龙段,采取提升一步到位、合龙口方式合龙,除了准确吊装外,提升作业的同步性、拱肋节段安装的精度控制也是关键。钢箱梁、拱肋、支架等钢结构受温度、风速、湿度、荷载等因素影响大,变化具有不均匀性、不确定性,更是加大了拱肋架设精度的控制难度。为此,项目施工单位引进了支架在线监测系统,可以实现支架不同温度、荷载、风速、湿度条件下的位移与应力状态的同步监测,以实测数据检验理论计算确保施工安全,对实测数据进行整理分析,将不确定因素带来的不可控变化规律化以提升控制精度,将外界因素变化可能给施工带来的影响降至最低程度。

昼夜奋战、精心组织,4.3万吨钢铁“彩练当空舞”

“飞虹架齐鲁,山色映日月”。2019年6月,位于黄河南岸的钢箱梁预制厂投产的5.3万吨钢结构生产完成。随后,经过项目建设者500多天的昼夜奋战、攻坚克难,一条由4.3万吨钢结构组成的“钢铁彩练”在黄河之上当空而舞。

齐鲁黄河大桥全长3070米,是为了解决“有水不能行船,无水不能行车”的问题而建。在跨黄河施工过程中,项目施工单位遇到了不少难题:受场地因素限制,他们不得不以南岸为主组织施工;与此同时,跨黄河运输只能通过临时搭建的钢栈桥进行,作业区域受限;此外,黄河附近风速大、温差大、温度变化快,对施工效率影响较大。“为了克服在项目施工过程中遇到的重重困难,我们在管理上要效率、在时间上下功夫,实施工程首件制,打造施工标准化作业指导书与展板,以标准化促进施工生产有序开展。同时,实行三班倒24小时连续作业,高峰时期同时安排作业人员600余人,确保施工效率”,项目施工单位现场负责人介绍道。

作为在黄河之上建设的“超级工程”,跨黄通道项目施工难度大、危险系数高,为了确保安全生产,项目施工单位专门组织了水上救援及有限空间救援大型应急演练活动,并实行危大工程精细化管理。每天吊装作业前,做好班前讲话、调整作业工人的精神状态;对龙门吊及400吨履带吊等非标准设备进行全面检查,确保设备工作性能良好;为作业工人配备装有芯片的安全帽,定位数据会发送至智慧工地指挥中心,项目施工单位通过对施工现场的大数据进行收集、分析,及时为一线工人提供安全预警。

在环保方面,项目响应国家号召,在施工现场配备了焊烟净化器、有害气体检测预警等设备,保证废气达标排放。使用PHC管桩代替混凝土管桩,大大减少了钻渣泥浆污染排放,采用全封闭砂石料仓、环保抑尘剂等设备手段,减少粉尘污染,打造绿色文明工地。

新冠肺炎疫情发生后,各参建单位第一时间建立应急防疫机制,落实疫情防控工作常态化管理要求,坚持疫情防控和生产经营“同步谋划、同步部署、同步推进”,确保“两手抓、两手硬、两不误”。同时,坚持党建引领,以党建促生产,充分发挥党支部在生产经营中的战斗堡垒作用和党员先锋模范作用,与项目施工同频共振,通过比安全、赛质量,有力保障了项目施工的顺利完成。