一、基本情况
云南龙江特大桥原为保腾高速公路五合同段,为主跨1196m的单跨双塔钢箱梁悬索桥,是保腾高速公路的重要控制性工程,是云南当时在建亚洲山区最大跨径的钢箱梁悬索桥。
大桥位于保腾高速公路K19+700~K22+493.9处跨越龙江,为主跨1196m的单跨双塔钢箱梁悬索桥,跨径组成为320m+1196m+320m,保山岸引桥为5×40m连续现浇箱梁;保山岸锚碇区引桥为10×34mT形梁桥,腾冲岸锚碇区引桥为14×34mT形梁桥;两岸引道长0.368公里。矢跨比1/10.5,主桥桥面宽33.5m(含检修道);结构抗震按IX度设防。保山岸索塔高169.7m,腾冲岸索塔高129.7m。龙江特大桥设有1处桥梁管理所,桥址处腾冲岸设有停车休息区及相应交通、机电、健康监测系统。
龙江特大桥南东-北西向跨越龙川江,处于熔岩台地和河谷陡坡地形区,附近河段谷底高程在1180m 左右,河谷深切,桥址区地层为上第三系芒棒组中段(N2m2)深灰色基性火山岩,主要岩性为橄榄玄武岩、玄武岩、粒玄岩等,局部夹半成岩状砾砂岩、粘土岩薄层;由于新生代岩浆岩活动频繁,并多次喷发,面积较大,沿龙川江一带上第三系堆积显示出长条形或新月形弯曲,厚度大于数百米。桥址区的五合龙安桥至下游团田段为火山地形的熔岩台地地貌,龙川江两岸岸坡陡立,两岸边坡滑坡、不稳定区十分发育。
龙江大桥从2012年2月开工建设,项目建设过程中,全体参建者克服了大桥技术难度大,桥址处地质条件复杂等诸多不利因素的影响。在雨季、开挖土体为粉质黏土的情形下,仅用6个多月时间完成了70多万方锚碇基础的开挖;用时7个月完成了11万方锚碇混凝土的浇筑;科学组织和施工,仅用时43天完成了主缆架设,速度为世界同类桥梁建设之最。
二、施工特色亮点和经验
(一)强震山区千米级悬索桥抗震设计和全桥地震模拟试验技术
系统地开展了强震山区千米级悬索桥的适宜体系和抗震性能分析与研究,形成了一套强震山区千米级悬索桥的抗震设计方法。进行振动台全桥地震模拟试验关键技术研究,完成了世界上首例千米级悬索桥的振动台全桥地震模拟试验,为大跨径悬索桥的抗震性能研究提供了一种新的技术方法和手段。
(二)无人飞行器牵引先导索架设技术
龙江特大桥在国内首次将无人机引入悬索桥先导索牵引施工,遥控飞行器牵引直径2mm高强钢丝从保山岸主塔门架起飞,牵引至腾冲岸主塔并锚固;采用人工、绞盘和卷扬机收索进行反复牵引置换绳索的方法,完成2mm高强钢丝、4mm和8mm涤沦绳、16mm迪尼玛绳和22mm钢丝绳的牵引置换施工。成功完成了龙江特大桥先导索架设施工任务,总结形成了一种新的大跨径桥梁先导索架设施工工艺。
(三)在国内首次采用圆形缠丝+缠包带方式+除湿系统方式进行主缆防护
建立了主缆密封及除湿效果评价方法,通过工厂内制作长度20m的1:1主缆模型进行试验研究,经不同的缠带机张力、热熔温度及时间等工艺参数,系统研究了缠包带施工工艺参数;通过缠包带的剥离强度及系统除湿效率指标,提出了缠包带施工推荐参数,指导依托工程龙江特大桥的主缆“缠包+除湿”防护施工,同时为后续采用“缠包+除湿”主缆防护系统的悬索桥建设提供技术支撑。
(四)首次成功采用索股入鞍段预成型及架设技术
在传统的索股架设施工中,索股全长均为六边形,入鞍前需加入填充丝,将索股整形为四边形后方可入鞍,工效较低,入鞍段丝股平顺度难以保障。指挥部联合相关单位,积极探索索股入鞍段预成型及架设技术:厂内制造时将入鞍段由六边形整形为四边形,并设计专用工装器具,制定标准化操作流程,形成了一套可行的索股入鞍施工工艺。通过使用该工艺,索股架设仅用时43天,较原主缆架设方案提前了57天,在保证施工质量的前提下,极大的提高了施工工效,在龙江特大桥第三次部省联合技术专家组会议上得到了省内外专家的一致认可,具有极高的推广价值。
(五)山区千米级悬索桥关键施工技术
1、悬索桥钢箱梁的“两岸三地”制造方案
创造性地提出并实现了悬索桥钢箱梁的“两岸三地”制造方案,即:重庆钢厂进行钢板的预处理,保山基地制造钢箱梁的主要板单元,扬州基地制造锚箱和U肋,腾冲岸和保山岸同时总拼梁段,解决了山区施工场地狭小的困难,并统筹布局总拼场地施工管理,加快了梁段的制造速度。
2、千米级大吨位缆索吊机架设措施
首次成功应用了千米级大吨位缆索吊机架设悬索桥钢箱梁。根据龙江桥建设条件,分析了各种可行的钢箱梁架设方案,从安全性、可靠性、工期、环保、经济等各方面进行对比,选用缆索吊机架设悬索桥钢箱梁,采用跨径达1196m,吊重170t的缆索吊机,安全、高效地完成了龙江桥钢箱梁的架设。
(六)首次在国内山区特大跨径悬索桥中采用全焊接扁平流线型钢箱
采用全焊接扁平流线型钢箱梁直接大幅度降低了加劲梁的用钢量指标,显著提高了主缆、锚碇结构的经济性,加劲梁轻型化直接促成了门型钢筋混凝土索塔在龙江特大桥的合理采用,提高了索塔结构的经济性和美观价值,践行了现代化大桥应有的专业化、工厂化、资源集约化的设计理念,贡献了中国山区特大桥主梁形式的多样性选择,提升了山区悬索桥的美观协调性。
(七)山区钢桥面浇注式铺装体系之设计特色
山区钢桥面浇注式铺装体系,无论从施工质量可靠度,还是后期养护管理,与同类方案相比,具有明显优势。浇注式沥青混合料+高弹改性沥青SMA铺装结构在我国大跨径桥梁中应用范围日益增加,且应用效果良好,已逐步成为我国钢桥面铺装最为典型的铺装方案。
(八)强震山区高边坡综合平均稳定性评价技术与监测方法
开发了基于地震时程分析(动力Sarma法)的边坡稳定性评价技术,揭示边坡在地震动力作用下的反应与稳定性变化的规律,并对大桥岸坡的变形破坏模式进行预测,提出相应设计要求与施工控制措施,为动态评价桥址边坡稳定性和信息化施工提供了保障。
(九)山区复杂地质超大锚碇基坑开挖施工技术
基坑基本为粘土和全风化砂岩,遇水即化成淤泥质,而锚碇基坑区域地下水发育,具有山有多高水有多高的特点,使得锚碇基坑土体天然含水率达到47%,开挖机械设备无法进入。开挖采取的一系列方法:铺垫风化石法、集水井排水法、铺垫钢板法、薄膜导流法
(十)火山灰在大体积混凝土中应用
龙江特大桥所处腾冲地区附近无符合国家规范要求的一级粉煤灰生产厂家。结合桥址区附近火山较多的特点,项目研究并应用添加火山灰作为大体积混凝土外参料,浇筑过程中混凝土和易性良好,泵送顺利,强度和抗渗性能等各项性能指标符合规范和设计要求。
(十一)采用葡萄糖作为缓凝剂的大面积混凝土凿毛施工工艺
为了提高混凝土凿毛工效,稳定凿毛质量,龙江特大桥采用葡萄糖作为缓凝剂进行了锚碇大面积混凝土凿毛施工,取得了较好的成效,经实践和总结形成了成套施工工艺。
喷洒缓凝剂,配合水枪冲刷的施工方法在T梁顶面凿毛等小面积混凝土凿毛中较常用,在锚碇大面积混凝土凿毛施工中还是首次使用。另外采用葡萄糖酸钠作为缓凝剂在国内混凝土冲刷凿毛施工中也属首例。
(十二)桥旅融合设计
大桥为桥旅融合设计在腾冲岸设置停车区,龙江大桥停车区总面积约2.48万平方米,处于龙江特大桥下的单向双侧式停车区,是集停车、休 息、购物为一体的多功能景区停车区。
三、科技成果
1、龙江特大桥荣获云南省交通运输行业2015年度优秀QC成果奖2项。
2、2016年,龙江特大桥荣获第二批“中国最美景观路·桥”路线。
3、2016年4月20日,龙江特大桥建成通车,龙江大桥纪念画册《天空之桥》、龙江特大桥主题歌《云中的路》发行,龙江特大桥长篇建设纪实《百米高塔振高黎 千米悬索跃龙江》在《中国高速公路》2016年4期发表,构成“一画册一视频一纪实”文化成果。
4、2017年2月,云南省科技厅授予龙江特大桥建设项目“2016年云南十大科技进展”。
5、2017年4月,云南省实施品牌和质量强省战略领导小组办公室授予云南龙江特大桥建设指挥部“云南质量示范走廊省级示范单位”(2017年4月-2020年4月)。
6、2017年5月,云南省人民政府授予依托龙江特大桥在建设期间开展的“强震山区千米级跨径悬索桥关键技术研究”科技项目“云南省科学技术进步二等奖”。
7、2018年5月,云南省人民政府授予依托龙江特大桥开展的“悬索桥主缆“缠包+除湿”新型防护体系施工关键技术研究”科技项目“云南省科学技术进步三等奖”。
8、2019年1月,中国公路勘察设计协会授予云南省保腾高速公路龙江特大桥“优秀勘察奖一等奖”、“优秀设计奖一等奖”。
9、2023年12月,龙江大桥停车区被评为国家AAA级旅游景区。
四、社会效益
龙江特大桥建设过程中,取得了20多项技术创新成果,攻克了一系列的施工技术难题。龙江特大桥的顺利建成通车,标志着保腾高速公路全线贯通,实现了云南建设千米级桥梁的巨大跨越,在云南桥梁建设史上具有划时代和里程碑式的重大意义,也为今后在高原山区修建千米级大跨径悬索桥积累了宝贵经验。
龙江特大桥自2016年4月20日通车运营至今,已有8年,大桥总体运行状况良好,主体结构安全稳定,大桥防雷系统、缆索防护与除湿系统、景观照明与供配电系统、大位移伸缩缝、阻尼器、机电系统、交通安全设施等均正常运行,桥梁健康监测与养护管理系统有效运转,试运营过程中对尾工工程进行了必要的完善,正式运营期内尚未发生大的专项养护维护,对主缆索夹紧固力损失进行了专项检测和补紧加固,对跨中主缆的缠包除湿系统进了检修维护,对锚碇后锚室渗水问题进行了相关处治,对大桥两岸岸稳定性进行长期监测结果显示岸坡安全稳定,为龙江特大桥打造国家AAA级旅游景区奠定了坚实基础。
五、旅游特色
龙江大桥被称为“云中的路”,是云南保腾高速创造“历史文化之旅、自然景观之旅、国际通道之旅”的标志性建筑,滇西片区的地标性建筑,腾冲旅游观光的打卡地!
大桥犹如一道彩虹飞架龙川江,远远望去,又仿佛是两条腾云驾雾的巨龙,在天空穿行,巍峨的雄姿在起伏跌宕的山山水水之间显得极为壮丽,大国工程让你瞠目结舌!
目前,龙江特大桥服务区以国家AAA级旅游景区为起点,致力打造“交旅+桥旅”融合的景区服务区,继续保护和提升景区景观资源以及景区服务质量,并将沿江田园风光、民族文化、传统古村落融入其中,提高了服务区景区美誉度。
服务区游客服务中心占地面积110平方米,设有电脑触屏、多媒体电子介绍系统、游客休息设施、景区语音导览系统、景区宣传资料专区、咨询服务、景区游览示意图、邮政纪念服务区、抗爱心募捐区、节目预告、影视播放厅、导游(讲解)服务、电子商务、饮品与纪念品、健康加油站、医务室、警务室等,外观与景观相和谐,设施与服务功能齐全,充分满足游客需求,为司乘提供全方位、人性化的优质服务!
人民交通24小时值班手机:17801261553 商务合作:010-67683008转602 E-mail:zzs@rmjtzz.com
Copyright 人民交通杂志 All Rights Reserved 版权所有 复制必究 百度统计 地址:北京市丰台区南三环东路6号A座四层
增值电信业务经营许可证号:京B2-20201704 本刊法律顾问:北京安济律师事务所主任 李宝柱
京公网安备 11010602130064号 京ICP备18014261号-2 广播电视节目制作经营许可证:(京)字第16597号