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十七、 青少年用戶特別提示
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圖①:濱海互通鋼棧橋搭建現場。呂奎元 攝
圖②:運梁車正在通過“梁上運梁”方式運載整孔預制箱梁。 李全平 攝
圖③:濱海互通墩身施工中。呂奎元 攝
圖④:建設中的濱海互通。李全平 攝
東海之濱,杭州灣南岸,杭甬復線寧波一期項目猶如一條巨龍在藍天碧水間蜿蜒盤桓,同近岸淺灘、遠海大洋相互映襯。從寧波甬江的出海口向西北方向眺望,目前亞洲最大的海上樞紐互通工程——濱海互通,猶如一朵蓮花綻放在波光粼粼的灰鱉洋之上,蔚為壯觀。
12月8日,杭甬復線寧波一期項目正式通過交工驗收,標志著該項目全面建成,具備通車條件。同時也標志著杭甬兩城之間又一條交通大動脈即將投入運營,為推動長三角一體化發展貢獻交通“硬核”力量。作為該項目九大互通之一的濱海互通工程,因建設規模大、施工難度高、建造工藝新而備受關注。
如何在海上建設高速互通?我們一起探訪亞洲最大的海上樞紐互通工程——杭甬復線寧波一期濱海互通。
1座主線橋、8座匝道橋
總用鋼量約為鳥巢的2倍
從杭州出發,一路向東直達寧波海邊曾經只有一條路可以選擇——杭甬高速。每逢節假日,“堵”必然是這條路的關鍵詞。除此之外,上海去往寧波舟山港,余姚、慈溪等地去往杭州的路上,客貨混行也讓交通路網壓力倍增。
如今,這一狀況有望得到改變。杭甬高速復線,正是這些難題的解決方案。
據介紹,近年來,隨著杭州灣跨海大橋開通,滬杭甬高速公路拓寬為八車道,舟山連島工程甬舟高速公路和嘉紹大橋建成通車,環杭州灣地區綜合性立體交通網絡逐步完善,寧波舟山港一體化步入快速發展階段,當地接軌上海、融入長三角被提上日程。
2012年3月,國務院常務會議討論通過《“十二五”綜合交通運輸體系規劃》,杭甬復線寧波一期項目被列為“城際快速網絡重點工程”之一。浙江省也將其列為唱響“杭甬”雙城記的重要支撐項目,總投資179.91億元,全長約56公里,雙向六車道,設計時速120公里。
“該項目既要疏解寧波城市交通壓力,又要銜接好寧波石化經濟技術開發區、舟山群島。”浙江交通集團杭甬復線寧波一期項目建設指揮部副總指揮翁奇波介紹,在選址設計之初,工作人員充分論證后,將目光從陸地投向了近海。項目選線最終確定為杭州灣南岸,自東向西跨越鎮海區、慈溪市和余姚市,部分路段沿杭州灣而建。
杭甬復線寧波一期項目同既有的甬舟高速公路交會于寧波與舟山之間的金塘大橋。直接銜接兩條交通大動脈的,便是濱海互通,而這也是杭甬復線寧波一期項目的重點控制性工程。
寧波市鎮海區后海塘西北側,潮水涌動的灰鱉洋之上,濱海互通巍然聳立。“綜合考慮區域客貨流量及流向特點、未來公路網規范等種種因素,濱海互通占用海域面積613畝,呈變形苜蓿葉狀,由1座主線橋、8座匝道橋、4座拼寬橋組成。其中,每2座匝道橋相匯后形成1座拼寬橋,與既有線金塘大橋相接。”翁奇波說,亞洲最大海上互通由此誕生。
“最大”不止于此。據不完全統計,濱海互通470片鋼混組合梁共使用鋼材2.35萬噸,臨時棧橋和平臺的搭設用鋼量約11萬噸,項目主體中埋設鋼材6.4萬噸,這3項用鋼量的總和約等于國家體育場——鳥巢用鋼量的2倍。
海底“避雷”、“在豆腐腦上插筷子”
“趕潮人”多措并舉攻下海底堡壘
建設規模如此巨大的海上互通,困難重重。
施工難題之一,便是如何精準實現海底“避雷”,即安全跨越海底復雜管線。
據了解,濱海互通工程需要5次上跨甬舟高速公路金塘大橋,不僅要與金塘大橋進行4次拼接,還要跨越包括原油管道、燃氣管道、500千伏海底電纜等17條涉及國計民生的重要管線,施工難度大、安全風險高。
浙江交通集團杭甬復線寧波一期項目建設指揮部專門為此制定了跨越管線施工方案,聘請多位技術專家到現場勘察指導,通過物理探測、沖水觸探、蛙人潛水摸排等多重手段精準定位,最終安全順利完成了復雜海底管線的跨越施工任務。
另一大施工難題則源于其復雜的地質環境。
濱海互通工程中心點水深超過2.6米,離岸距離達到330米。雖然選址由陸地轉向了近海,但施工卻不得不由海域改為陸域。
眾所周知,常規的陸域施工可通過便道運輸,深海則可通過浮吊運輸,而濱海互通所處的近海因地處灘涂,施工工藝與傳統的陸地施工和海域施工均有所不同,這給工程的設計、施工和安全管控帶來極大挑戰。
項目建設指揮部多次與施工單位、監理單位研究,最終決定采用搭設海上棧橋和平臺的施工方式,一舉變海域施工為陸域施工。
這看似簡單的棧橋搭設,實施起來同樣困難重重。“在灘涂上打樁,就猶如在豆腐腦上插筷子。”翁奇波介紹,為搭牢每一根臨時棧橋樁基,建設者們將每根樁基打入海里的深度有近40米。
搭建棧橋,解決了互通施工區域的物料運輸問題,隨后要面對的就是如何把濱海互通的1739根樁基牢牢地扎入海底。“平均樁長98米,單個樁基最長達112米,單個樁基的鋼筋籠重就高達25.4噸。”翁奇波說,樁基施工前期,建設者們就遇到了海底泥巖、碎巖、砂層等難題,打樁施工一度陷入僵局。
明知山有虎,偏向虎山行。為啃下這塊硬骨頭,項目建設指揮部成立科技攻關小組,查閱大量國內外海下樁基施工資料,采用打磨鋒利鉆頭、啟用大功率振動錘等辦法,攻下了海底“堡壘”,保證了樁基施工的順利進行。這也為后續安裝鋼筋籠、灌注混凝土創造了有利條件,更為承臺、墩身施工掃除了“攔路虎”。
即便如此,要想真正把樁基打牢固,還需要解決一大難題——施工海域的潮汐潮流變化。“施工區域為半日潮,12個小時為一個漲落潮周期,前后水位差超過3米,我們必須精準抓住施工窗口期,大伙兒為此常常自稱‘趕潮人’。”翁奇波說。
“梁上運梁”破解箱梁運輸難題
國內單體最重、規模最大
一路“升級打怪”,一路攻堅克難。
隨著工程的全面推進,主線橋整孔預制箱梁的制造、運輸、架設,也成為建設者必須攻克的技術難關。
濱海互通主線橋主要連接該項目的濱海高架和威海高架,與金塘大橋呈“十字交叉”。橋長2.39公里,前期設計了94片50米整孔預制箱梁和2片40米整孔預制箱梁。其中,50米整孔預制箱梁重達1745噸,是目前國內高速公路建設系統梁上運架單體最重、規模最大的整孔預制箱梁。
“智慧梁場”成為最優解。“從箱梁制作到箱梁存放等,全過程均可在占地面積470余畝的‘智慧梁場’實現智慧化管理,全面提升整孔預制箱梁的品質和效率。”翁奇波介紹,面積達到6500多平方米的鋼筋加工車間,全部采用智能化數控機械設備,只需少數工人配合,就可以實現全自動、不間斷的流水鋼筋加工作業。
超小曲線、超大縱橫坡、超過10公里的運輸距離……如何不間斷運輸如此大體量的整孔箱梁?“梁上運梁”的方式應運而生。
項目創新使用的運梁車采用模塊化設計和無線聯動控制技術破解箱梁運輸難題。運梁車共有512個輪胎,雖然整車自重760噸,但工作時可靈活調節運梁車前后左右輪胎的高低位置和轉動速率,確保了箱梁在爬坡運輸過程中保持水平狀態,運行在既定安全線路內。
項目采用的“越海號”架橋機,則是我國自主研發制造的目前世界最大整孔預制箱梁架橋機。該架橋機配備5G技術,布設近100個移動監控設備,在箱梁兩側設置多組水平尺,實現對箱梁架設環節的360°全方位實時監測,確保箱梁一次性安全架設到位。
匝道鋼混組合梁的制、運、架,也是濱海互通要闖過的難關。濱海互通共設計匝道橋8座,全部采用鋼混組合梁,共計67聯441片,其中最大梁長62米,最大單體梁重約150噸。
考慮到鋼箱梁均為弧形,且單體梁較寬,項目建設指揮部經多方論證研究,決定采用海上運輸,避免因梁片在車流較大的高速公路上運輸所帶來的風險和隱患。互通匝道使用的鋼混組合梁由專業廠家制作、涂裝后,經海路運輸至互通區域提梁站,全面解決梁片的裝卸、提吊等問題。
翁奇波說,甬舟高速公路金塘大橋是浙江省境內連接舟山市與寧波市的重要跨海通道。為最小程度影響車輛通行,每次上跨施工都采用夜間雙幅封道的形式進行架設安裝。
為確保上跨任務順利完成,項目建設指揮部聯合各參建單位通力協作,成立黨員攻堅小組,提前對甬舟高速公路金塘大橋的水文、氣象及大橋具體結構參數等進行全方位考察,精心編制施工方案,并進行安全技術交底。同時,在架橋機大臂上安裝了多個移動監控設備,實現對鋼混組合梁架設環節的360°實時監測。
7月25日,隨著最后一片鋼混組合梁被穩穩放置在橋墩兩側,濱海互通完成全部箱梁架設任務,為項目實現年底建成通車目標奠定了堅實基礎。
細數濱海互通工藝創新成果,可謂碩果累累:建立變寬預制拼裝橋梁合理型式及加寬策略,研究灘涂環境樁基長期受力性能及影響,提出海域季風環境匝道小曲線組合梁快速安裝工藝及吊裝穩定控制方法……據介紹,目前濱海互通項目已完成7項專利申請,其中已授權專利4項。
如今,杭甬復線寧波一期項目通車在即。未來,從舟山到上海的車程,將比現有高速線路縮短約25公里。(通訊員 盧銳 賈剛為 施蕾蕾)