巨匠的風(fēng)采——中鐵大橋局承建南京大勝關(guān)長江大橋

設(shè)計(jì)荷載最大的高速鐵路橋梁
　　大勝關(guān)大橋距南京長江大橋上游20km，距長江三橋僅1.5km，主橋按六線（京滬高速鐵路雙線、滬漢蓉雙線、南京地鐵雙線）設(shè)計(jì)，全長9.2km，總造價(jià)38.6億元，混凝土總方量122萬立方，用鋼量8.2萬噸。

　　京滬高速鐵路的設(shè)計(jì)速度為350km/h，南京大勝關(guān)大橋的設(shè)計(jì)速度為300km/h，處于世界領(lǐng)先水平。

　　作為六線軌道交通橋梁，大勝關(guān)大橋是目前設(shè)計(jì)荷載最大的高速鐵路橋梁，最大跨度336米，是目前國際上設(shè)計(jì)時(shí)速300公里級(jí)別中最大跨度的高鐵橋梁。

　　大勝關(guān)大橋采用世界上首創(chuàng)的三片主桁的桁架拱橋，以及鋼立交異性板整體橋面，板桁組合結(jié)構(gòu)，變截面桿件以及整體節(jié)點(diǎn)等新型結(jié)構(gòu)，部分桿件采用了Q420級(jí)別高強(qiáng)度、高韌性與良好焊接性能的新型鋼材，最大鋼梁重量達(dá)到120噸。

　　采用伸縮量1000毫米的橋梁軌道溫度調(diào)節(jié)器和梁端伸縮裝置，17000噸的大噸位球型支座。
主橋深水基礎(chǔ)采用無導(dǎo)向船的雙壁自浮式圍堰作施工平臺(tái)，利用大型吊裝設(shè)備實(shí)施重型構(gòu)件安裝，采用吊索塔架輔助鋼桁拱合攏。

　　6、7、8號(hào)墩是鋼桁拱連續(xù)梁主橋的主墩，位于長江主河漕深泓區(qū)，水深50多米，每個(gè)墩身基礎(chǔ)采用46根2.8米直徑的鉆孔樁基礎(chǔ)，樁長112米，3.2米直徑護(hù)筒長66米，參與基礎(chǔ)受力，采用國內(nèi)僅有的四臺(tái)APE400振動(dòng)樁錘進(jìn)行插拔。圓端型承臺(tái)平面尺寸38×80米，厚度6米，鉆孔樁施工地質(zhì)層自上至下主要為松散狀細(xì)沙、稍密～中密狀細(xì)中砂、砂礫、強(qiáng)、弱、微風(fēng)化泥巖，覆蓋層較薄，樁基入巖深度較深，施工條件差。

　　基礎(chǔ)采用雙壁鋼吊箱+錨碇系統(tǒng)方案，鋼吊箱低節(jié)與鋼護(hù)筒臨時(shí)固結(jié)作為基礎(chǔ)施工平臺(tái)，鋼吊箱平面尺寸38×80米，總重量約4500噸，高度26.5米，分為上下兩節(jié)。底節(jié)高14.5米，重2900噸，采用岸邊制造，氣囊法下河，浮運(yùn)至墩位利用錨碇系統(tǒng)定位，鉆孔施工完成后在樁位接高。
　　每個(gè)主墩基礎(chǔ)鉆孔樁鋼護(hù)筒鋼料6000多噸，樁基混凝土3.6萬立方，鋼筋籠4200多噸，承臺(tái)混凝土4.2萬立方，吊箱封底及填充混凝土1.6萬立方，施工規(guī)模之大為國內(nèi)外少有。


　　如果說東海大橋、杭州灣大橋、蘇通大橋等大型跨海公路橋梁翻開了我國公路橋梁建設(shè)史的新篇章，那么，橫跨長江的京滬高速鐵路控制性工程——南京大勝關(guān)長江大橋則是中國鐵路橋梁建設(shè)史上又一座里程碑，是長江上的又一道亮麗的彩虹。

　　“北有京津、南有大勝”，鐵道建設(shè)系統(tǒng)內(nèi)部經(jīng)常用這句口頭語來形容大勝關(guān)大橋作為鐵道部一號(hào)重點(diǎn)工程的影響之大。大勝關(guān)大橋主橋按六線設(shè)計(jì)，全長9.2km，總造價(jià)38.6億元，混凝土總方量122萬立方，用鋼量8.2萬噸，是武漢天興洲大橋的2倍，更是武漢長江大橋用鋼量的16倍。

　　作為京滬高速鐵路的控制性工程，南京大勝關(guān)長江大橋的施工進(jìn)度將決定整條京滬線的通車時(shí)間，正常需要5年完成建設(shè)的大勝關(guān)大橋必須在三年半的時(shí)間內(nèi)完成主體施工，自2006年7月工程正式開建，至2009年11月，這短短的39個(gè)月建設(shè)周期和諸多施工難題擺在了中鐵大橋局建設(shè)者的面前。

　　作為大勝關(guān)大橋南岸工程的承建商，中鐵大橋局二公司的副總經(jīng)理、項(xiàng)目經(jīng)理王建華自從擔(dān)當(dāng)起這個(gè)超大型項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人以來，仿佛經(jīng)歷了一次次的大型戰(zhàn)役的洗禮。從8號(hào)墩的2900噸鋼吊箱圍堰浮運(yùn)下水并定位，到打設(shè)第一根66米長的鋼護(hù)筒；從8號(hào)墩的46根鉆孔灌注樁的全面完工到7號(hào)主墩的鉆孔灌注樁全面展開；直到現(xiàn)在引橋部分的全面開工，王建華目光中的堅(jiān)定與自信使人立刻對(duì)他帶領(lǐng)的這個(gè)團(tuán)隊(duì)產(chǎn)生了由衷的欽佩。

　　“對(duì)于一座建設(shè)規(guī)模宏大、技術(shù)含量高、施工難度大，堪稱世界一流的橋梁來說，科學(xué)的解決高速鐵路大跨度橋梁建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)，大膽的采用新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝，才有可能為大橋的快速建成奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，中鐵大橋局作為具備設(shè)計(jì)、科研、制造、施工四位一體優(yōu)勢的大型施工企業(yè)，在這種超大型項(xiàng)目的建設(shè)中的優(yōu)勢是無可比擬的，而嚴(yán)格的管理、科學(xué)的組織和精心的施工則是實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)勢的細(xì)節(jié)保障?！蓖踅ㄈA經(jīng)理一席話道出了他們?cè)诟倶?biāo)建造這座超大型鐵路橋梁中最終勝出的關(guān)鍵。

　　這位曾經(jīng)參與過錢塘江大橋建設(shè)，并且參與和主持建設(shè)過好幾個(gè)魯班獎(jiǎng)項(xiàng)目的項(xiàng)目經(jīng)理并不是很健談，從他的口中聽到的更多的是對(duì)工程進(jìn)度的有效控制與設(shè)備資源的調(diào)配。

重達(dá)6000噸的大型鋼吊箱圍堰
　　大勝關(guān)長江大橋主橋基礎(chǔ)采用雙壁鋼吊箱+錨碇系統(tǒng)方案，鋼吊箱低節(jié)與鉆孔灌注樁的鋼護(hù)筒臨時(shí)固結(jié)作為基礎(chǔ)施工平臺(tái)，每個(gè)主墩上承載的46根112米鉆孔灌注樁能否順利、準(zhǔn)確的植入江底巖石層的關(guān)鍵就是這個(gè)超大型的鋼吊箱能否準(zhǔn)確的定位。

　　這個(gè)鋼吊箱平面尺寸38×80米，總重量約6000噸，高度26.5米，分為上下節(jié)。底節(jié)高14.5米，重2900噸，將這個(gè)龐然大物在岸邊制造是建設(shè)者面臨的首個(gè)課題。

　　鋼吊箱分兩節(jié)制造安裝，底節(jié)鋼吊箱由龍骨底板、外側(cè)板、主隔艙、次隔艙、吊桿、內(nèi)支撐桁架及上下導(dǎo)環(huán)組成。底板龍骨為格構(gòu)式結(jié)構(gòu)，頂面布置肋板，吊箱外壁板和主隔艙板采用雙壁結(jié)構(gòu)，頂層內(nèi)支撐兼起鋼護(hù)筒導(dǎo)向架和鉆孔平臺(tái)的作用，底節(jié)鋼吊箱在橋位上游約5km華江船廠加工制造拼裝，氣囊法下河并浮運(yùn)之墩位，通過前后定位船+錨碇系統(tǒng)精確定位。

　　通常的鋼吊箱圍堰下水定位采用的是浮吊船吊裝，如果下放位置出現(xiàn)偏差，可以反復(fù)的起吊，然后進(jìn)行位置校正。而這個(gè)大型鋼圍堰采用的氣囊法浮運(yùn)的形式進(jìn)行江面運(yùn)輸，采用錨碇系統(tǒng)定位，用通俗的語言來講，就好似一艘超大型的氣墊船，在鋼吊箱下面放置了數(shù)百個(gè)大氣囊來承載重量并將這個(gè)大家伙浮運(yùn)至安裝位置，難度可想而知。

　　2006年元月，經(jīng)過兩個(gè)月的集中制造，2900噸的大型鋼吊箱底節(jié)制造完畢，2006年3月，歷時(shí)3個(gè)小時(shí)，2900噸底節(jié)鋼吊箱浮運(yùn)一次到位，
　　
大型水上基礎(chǔ)施工
　　大勝關(guān)大橋的6、7、8三個(gè)主墩的水上基礎(chǔ)施工是整個(gè)工程能否順利展開的重中之重，由于受到長江航道通航條件的限制，大型水上浮吊船無法同時(shí)聚集在兩個(gè)相鄰的主墩之間進(jìn)行施工。因此，位于三個(gè)墩最中間的7號(hào)墩鉆孔作業(yè)只能等6號(hào)或8號(hào)墩的鉆孔施工基本結(jié)束后才能夠開始，這在一定程度上又為整個(gè)工程的大規(guī)模全面展開制造了難題。

　　工期決定了大勝關(guān)工程成本的控制，大勝關(guān)工程水上船舶的租賃費(fèi)用就接近15萬元/天（不含燃油費(fèi)用），每個(gè)月船舶租賃費(fèi)用就要450萬元?！袄霉に嚺c設(shè)備的優(yōu)勢克服通航條件限制造成的工期延誤”，這句話成為王建華經(jīng)理經(jīng)常掛在嘴邊的一句話。

　　浮吊船負(fù)責(zé)吊放鉆孔樁護(hù)筒、鋼筋籠和30噸米扭矩大型鉆機(jī)的移位，66米長，直徑3.2米的鋼護(hù)筒整體重量達(dá)到120多噸，沒有大型的吊船，根本無法滿足施工需要。大勝關(guān)項(xiàng)目確定之后，調(diào)配浮吊船和鉆孔機(jī)就成了項(xiàng)目部負(fù)責(zé)機(jī)械設(shè)備的蔡總的首要任務(wù)，為了尋找充足數(shù)量的浮吊船和鉆機(jī)參與大勝關(guān)的建設(shè)，他不僅調(diào)動(dòng)了大橋局的資源，還想方設(shè)法與社會(huì)上的浮吊船聯(lián)系參與施工，用蔡總的話說，為了這些浮吊船和鉆機(jī)，他的滿頭黑發(fā)都熬出了縷縷白絲。

　　功夫不負(fù)有心人，每個(gè)墩身的浮吊船都及時(shí)到位，中鐵大橋局最大的一艘吊船、吊重達(dá)200噸、最大起重高度達(dá)到80米的“大橋海虹”號(hào)也專門用來參加大勝關(guān)大橋主墩基礎(chǔ)施工。

　　2006年5月，共3艘浮吊船集中在8號(hào)墩，開始了第一孔鉆孔灌注樁施工。至10月5日，按照計(jì)劃施工周期，8號(hào)墩的46根2.8米直徑的鉆孔灌注樁施工完畢，大部分浮吊船和鉆機(jī)又迅速集中在了7號(hào)墩上，開始了另外一場大型攻堅(jiān)戰(zhàn)役。引橋部分也于10月份開始了鉆孔施工，盡管2.5米的孔徑比主橋墩的鉆孔樁小一些，但一個(gè)引橋橋墩的鉆孔樁工程量也與一座普通斜拉橋主橋墩的工程量相差無幾，足見大勝關(guān)橋的工程量之巨。

　　記者12月中旬來到正在鉆孔施工的7號(hào)墩時(shí)，看到7號(hào)墩（38×80米）上面密集的擺放了9臺(tái)KTY3000B型和KTY4000型鉆機(jī)，大型吊船用振動(dòng)錘插拔鋼護(hù)筒，帶動(dòng)力頭的大型鉆機(jī)在空壓機(jī)發(fā)出的轟鳴聲中徐徐的進(jìn)行鉆進(jìn)，一臺(tái)臺(tái)浮吊船忙碌的將鋼筋籠安放在112米深、2.8米直徑的孔內(nèi)，旁邊停放的混凝土攪拌船用混凝土泵源源不斷的將攪拌好的混凝土灌注到孔內(nèi)，然后浮吊船再有條不紊的將鉆機(jī)吊起轉(zhuǎn)至另一個(gè)工作位置，一副繁忙而有序的施工場面使人不得不對(duì)這些優(yōu)秀的橋梁建設(shè)者們肅然起敬。

　　隨著主墩鉆孔灌注樁的即將結(jié)束，1.6萬立方的吊箱封底填充混凝土和1.4萬立方的承臺(tái)混凝土澆筑即將開始。目前，負(fù)責(zé)南岸7、8號(hào)主墩施工的混凝土攪拌船和負(fù)責(zé)引橋部分混凝土澆筑的岸上混凝土工廠也即將迎來混凝土生產(chǎn)高峰。
　　
中鐵大橋局：設(shè)備研發(fā)、建造、投資的巨人
　　憑借中鐵大橋局現(xiàn)有設(shè)備和從社會(huì)上租賃的設(shè)備，是無法滿足這樣一座技術(shù)工藝難度如此之高的超大型鐵路橋梁建設(shè)要求。中鐵大橋局在項(xiàng)目確定之初，由局領(lǐng)導(dǎo)牽頭，專門召開了一次由各個(gè)公司主管設(shè)備領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)專家參加的大勝關(guān)大橋機(jī)械配置研討會(huì)，在這次會(huì)上，除了統(tǒng)一認(rèn)識(shí)、集中調(diào)配全局的大型設(shè)備參建大勝關(guān)大橋之外，還決定自主研制近1.2個(gè)億造價(jià)的350噸吊重、全回轉(zhuǎn)浮吊用于墩頂鋼梁架設(shè)；30噸米扭矩動(dòng)力鉆機(jī)進(jìn)行2.8米的鉆孔樁作業(yè)；70噸變坡爬行架梁吊機(jī)和三層吊索塔架用于鋼桁拱架設(shè)；900噸架橋機(jī)完成32米箱梁架設(shè)。

　　這種設(shè)備投資建造的大手筆也只有中鐵大橋局這樣的具備設(shè)計(jì)、科研、制造、施工四位一體優(yōu)勢的巨匠能夠運(yùn)作，中鐵大橋局在大勝關(guān)工程每個(gè)月完成的產(chǎn)值就要在1個(gè)億左右，只有自己建造并投資這些超大型設(shè)備才能夠滿足施工要求。

　　中鐵大橋局二公司資產(chǎn)管理部張建橋部長談起大橋局最近幾年的設(shè)備投資和管理，言語中無不顯示出作為大橋局人的自豪。

　　中鐵大橋局在東海大橋等跨海大橋上馬之前，對(duì)設(shè)備的投入不是很多，采取的施工方案仍是以人為主的傳統(tǒng)方式。自從東海大橋上馬之后，工程規(guī)模的越來越大和工期的越來越緊使得施工方案的進(jìn)步日新月異，也促使中鐵大橋局這個(gè)橋梁建造領(lǐng)域的巨匠逐漸加大對(duì)特大型專用設(shè)備的投入。

　　“小天鵝”號(hào)運(yùn)架梁起重船（起重量2500t）、“天一號(hào)”運(yùn)架梁起重船（起重量3000t）、“大橋海虹”號(hào)吊裝船、“海天號(hào)”混凝土攪拌船等大型船舶每臺(tái)造價(jià)都在1個(gè)億左右，而即將投產(chǎn)的350噸全回轉(zhuǎn)吊裝船造價(jià)更是高達(dá)1.2個(gè)億。特為大勝關(guān)項(xiàng)目研制的變坡爬行架梁吊機(jī)，每臺(tái)造價(jià)就高達(dá)4000萬，整個(gè)則工程需要四臺(tái)變坡爬行架梁吊機(jī)……

　　除了大勝關(guān)這樣的超大型工程之外，中鐵大橋局也在京津城際軌道交通這樣的鐵道部重點(diǎn)工程投入巨資購買設(shè)備。大橋局二公司為保證京津項(xiàng)目的如期交付，投資1000多萬用于購買8套1.5立方～2立方混凝土拌和站與攪拌車、泵車，集團(tuán)公司還投資購買了兩臺(tái)旋挖鉆機(jī)投入京津工程，有力保障了大橋局二公司京津城際北京段60多萬立方混凝土的的施工任務(wù)。

　　大橋局集團(tuán)二公司2006年的設(shè)備投資就達(dá)到4200萬元，是公司成立以來最多的一年，高額的設(shè)備投資同樣帶來了豐厚的回報(bào)，大橋局二公司2006年的產(chǎn)值完成18個(gè)億（往年最多為9個(gè)億，平均在6～8億），合同金額達(dá)到35個(gè)億。

　　中鐵大橋局能夠投入如此巨資研制、購買機(jī)械設(shè)備，這與中國鐵路跨越式發(fā)展的總體思路是分不開的。同樣，中國鐵路的跨越式發(fā)展也正需要中鐵大橋局這樣具備雄厚實(shí)力的建設(shè)單位，中國橋梁建造技術(shù)的整體提升與進(jìn)步同樣是中鐵大橋局這樣的橋梁建造巨匠飛速發(fā)展的必然結(jié)果。 
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