京張高鐵官廳水庫特大橋主橋主體工程完工

發佈時間: 2017-11-14 07:53:02  |  來源: 人民日報  |  作者: 陸婭楠  |  責任編輯: 孟超
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11月11日,隨著千斤頂將紅色鋼梁頂推到位,一道由8個紅色鋼拱組成的長虹橫跨官廳水庫,北京至張家口高鐵官廳水庫特大橋主橋主體工程正式完工(見圖。本報記者史家民攝),京張高鐵建設取得重大突破,1小時實現京張通達的夢更近了。

官廳水庫,是新中國成立後建設的第一座大型水庫,更是北京的備用水源地、國家濕地公園、京津冀協同發展的水源涵養地。在這樣的一座水庫上修高鐵大橋,需要如何破解綠色考題呢?

用繡花的細緻來建橋,應對最嚴環保要求

作為2022年冬奧會重點配套工程,京張高鐵官廳水庫特大橋全長9077.89米,高鐵通過只需不到2分鐘,但工程量可相當龐大。僅基礎部分,官廳水庫特大橋的全橋樁基就打了2505根,約合逾13.4萬延米,相當於15座珠穆朗瑪峰的高度,挖出來的鑽渣規模接近上海金茂大廈的混凝土澆築量。

這麼複雜的水下工程,卻偏偏建在北京的備用水源地。用項目部工作人員的話説,“這可真是要用繡花的細緻來建橋”。

“政府監管部門對我們的環保要求堪稱史上最嚴。總結下來就一句,‘這也不行、那也不行,什麼都不行!’”中鐵大橋局京張高鐵五標一工區工程部長陶正國笑著回憶,2016年3月,中鐵大橋局進場施工伊始,就被念了環保“緊箍咒”:鋻於官廳水庫是北京的備用水源地,大橋施工不能對水質造成任何影響,水務局每個月都會派監測人員進行多次現場檢測,並出具報告。“人家不提前打招呼,但施工久了,工人們都能認出他們的監測小船,絕對的警鐘長鳴。”

這可真是螺螄殼裏做道場!“大橋局修過的跨海、跨江、跨湖特大橋數不勝數,還能栽在這一汪水庫裏?不怕它要求高,只要咱們肯創新!”中鐵大橋局京張高鐵五標項目經理吳克強立馬召集了生産調度會,一套“從腳後跟武裝到牙齒”的綠色施工方案被逐一細化。

給施工棧橋“穿防銹鞋”。水上施工可沒有“淩波微步”,首先要搭建施工棧橋和平臺。“過去在江河湖海裏施工,搭臺子就是用普通的鋼管,畢竟就算有啥腐蝕外溢,也不是個大事兒。這次我們首次引入了環保塗料,注重每一個細節的環保。”陶正國介紹,搭建1302米的施工棧橋和平臺的時候,鋼管樁全部都涂上橙色的環保防腐油漆,防止鋼管在水中産生銹蝕,“僅這一項就涂了225桶”。

為鑽孔置辦“防護服”。水下打樁會導致泥漿和石渣飛濺,是造成水文擾動和水質渾濁的重要原因。項目部採購了全新的鋼護筒,將直徑2.8米、高30米的護筒,打入水底7米多深,如同為水下施工築起了一座10層樓高、密不透風的鋼鐵圍墻,鑽孔、打樁的廢水廢渣都不會泄漏到水庫裏。

品質與環保兼顧,技術創新迎挑戰

防護措施到位僅僅是大橋施工的第一步。作為京張高鐵全線關鍵控制性工程,官廳水庫特大橋如何在確保施工品質與滿足環保要求間贏得最佳平衡點,才是對項目部技術創新的最大挑戰。

“密封跑道”運泥漿。水下鑽孔深達100米,要灌注泥漿搭建護壁。以往工程部多使用化學泥漿,這一次官廳水庫特大橋使用的卻是環保泥漿。項目部特地搭建了一個泥漿池,並通過一套千米長的密封鋼管管道與護筒實現了迴圈運輸。

“空中走廊”防外溢。橋墩澆築混凝土,如何防止泥漿外溢?項目部在鋼護筒之間搭建了一根根連通管廊。一旦覆蓋在混凝土上方的泥漿超出筒內預警標高,就會通過這些“空中走廊”流進另一個尚未施工的護筒裏。“儘管這個‘空中走廊’增加了施工成本56萬元,但主橋施工沒有出現一次泥漿外溢,我們都覺得很值得。”陶正國説。

貼上“面膜”來保濕。混凝土澆築完成後需要養護,否則大橋就會出現裂紋。特別是在官廳水庫這個大風區,養護工作更是重中之重。傳統滴灌或灑水法,對庫區水質擾動較大,項目部首次嘗試新型養護膜材料,給大橋敷上面膜,鎖水、保濕的效果不錯,也讓國産新材料在國家級工程中迅速成長。

難度系數五顆星,“推”出來的特大橋

千難萬難,最難的還是大橋的鋼梁搭建。為了避免污染官廳水庫水質,大橋鋼梁採用“預拼裝+頂推”的施工方法作業,即所有鋼梁都在岸上拼裝好,再利用千斤頂將組裝好的橘紅色鋼結構一塊塊推到橋墩上固定。

聽起來架設這座橋梁就像搭積木,可是每塊“積木”長110米、寬13.8米,相當於1/3個標準足球場那麼大;“積木”高19米,比6層樓還要高;而且每塊“積木”有1850噸重,相當於5列高鐵列車重量的總和。拼裝這種“重量級”的“積木”,沒有相應的架橋機,還是在距離水面24米的高空作業,更要經受常年大風的干擾,難度系數妥妥的五顆星。

更厲害的是,和以往鋪設高鐵混凝土預製箱梁不一樣,官廳水庫特大橋的8孔鋼梁並非第一時間“各就各位”,而是排好隊,一個個往前“推”。岸邊每拼裝好一孔鋼梁,就會被調送到空中,將前一孔鋼梁往河對岸“推”一次。今年11月架設最後一片鋼梁時,實際上就是8孔鋼結構同時向河對岸“推”過去。這種利用千斤頂推送鋼梁的作業方式就被稱為“頂推”。

“如何保證鋼構按既定路線平穩前移,是工程式控制制難點。最終落梁誤差不能超過1釐米,也就是一個手指頭。”陶正國説,京張高鐵也是智慧高鐵,依靠智慧施工,因此項目部研發了中央控制多點同步頂推系統,12套頂推系統不靠喊話、不靠舉旗,同時向前作業只需要一個旋鈕就搞定。同時,工程部還開發了橫向糾偏機,一旦鋼結構偏離超過5釐米,就會用水準千斤頂進行糾偏。今年在第六七孔鋼梁頂推時,就靠這個機械“力挽狂瀾”,糾正了6釐米的誤差,保證了工程的順利進行。

“別看這麼大個橋,這水一點兒也沒受影響,一直都這麼清亮。”河北懷來縣狼山鄉四營村村民李紅英的家,就在水庫旁邊。她指著項目部外的一片林地説:“出了他們項目部,就是我們村的地,可沒見著啥垃圾,都是文明人兒。”

李紅英説,村裏人都知道這兒在修高鐵,是個了不起的大工程,到時候北京人都要坐這個高鐵去張家口看奧運會。“你看這紅色的大橋多喜慶,到時候官廳水庫又多了一景,來旅遊的人還得多!”

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