科技创新——润扬大桥建设的保证(组图)

润扬大桥雄姿
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润扬大桥通车

　　翻开润扬长江公路大桥的建设史，“润扬人”为此而作出的奉献让采访团的每一位记者动容。而贯穿此间的闪光点正是“润扬人”的创新精神。2003年9月25日，交通部部长张春贤在润扬大桥第三次部省现场办公会议上指出，科技进步是润扬长江公路大桥建设的保证；管理是润扬长江公路大桥建设的关键。而我们却感触到，“质量——润扬长江公路大桥建设的根本”其实就是容入在科技创新和管理创新之中的理念。

　　科技，是第一生产力。润扬长江公路大桥是我国交通基础设施建设的又一里程碑式的工程。那就让我们先从“润扬人”科技创新的点点滴滴走近润扬大桥吧。

　　初期，在建桥的总体计划实施大纲中，充满魄力的“润扬人”就把大桥建设的蓝图定位在国际先进水平的起点上。充分发挥了设计、科技、设备优势，使技术创新贯穿在工程建设的各个环节。四年来，“润扬人”先后取得了20多项技术创新成果。并在工程建设中得到广泛应用。其中部分研究成果在国内甚至国际上都处于领先水平。建好润扬大桥，是“润扬人”挑战极限、向世界桥梁建设最高水平的一次奋勇攀登。

　　南汊悬索桥在国内属于首次采用刚性中央扣以解决短吊索问题。如没有刚性中央扣，而用短吊索代之，将大大降低大桥的抗柔能力和安全性能。“润扬人”对中央扣的加工、安装工艺等环节都进行了大量研究工作，仅仅就这一个看似简单的刚性中央扣，却是悬索桥段整体稳定性的关键所在，其中凝聚着“润扬人”的多少智慧和心血。

　　悬索桥上部结构施工中无抗风缆索的猫道施工技术，也是在国内首次探索使用，其目的是确保施工安全；在国内首次采用泵送干空气主缆防护系统，输入干燥空气到主缆中，排除潮气，进一步提高悬索桥缆索的抗腐蚀能力；采用双层环氧沥青开展钢桥面铺装施工，摊铺质量在同类桥梁同种工艺中处于领先水平……一项项创新的技术中有11项被列入了由交通部管理的国家通达计划研究项目。

　　说起那神州第一锚，“润扬人”可真是书写了世界桥梁的奇迹。通过计算，润扬大桥南汊悬索桥北锚要承受6.8万吨的主缆拉力，非6万方混凝土浇筑不可。如此庞然大物，中国前所未有，被誉为“神州第一锚”。

　　为了给巨大的锚体安个“家”，必须开挖世界罕见的特大深基坑。北锚锚碇基础长69米、宽50米，开挖深度50米，开挖土方近17万方，相当于17层楼高的一座地下城堡。北锚碇所处位置地质条件复杂，地下水位高，难度极大。经过专家反复论证，指挥部在国内桥梁工程建设中首次通过带案招标方式，确定采用矩形地下连续墙施工方案。如此大规模的地下连续墙工程，被中科院院士孙钧称为“国内第一、世界罕见”。10多位工程院院士、国内顶尖的桥梁专家、国际最先进的地连墙成槽、成墙设备，全部投入到这一“战役”中，连续攻克多项国内外前沿技术，共同创造出我国大型超深基础施工的新记录。国际桥梁协会主席伊藤学十分惊叹：“像如此规模的地下基础施工，在日本光开挖至少就要5年，而你们才用了不到6个月！”

　　而在悬索桥的南锚碇建设中，那“排桩冻结法”，更是世界桥梁新工艺，其成功的实施令人交口称赞。悬索桥南锚碇基础长70.5米，宽52.5米，深29米，开挖总方量超过10万方。在江边软土地基上，开挖如此深大的基坑施工，面临着巨大的水土压力和丰沛的地下水渗流问题。解决如此复杂的问题，国际上尚无先例。

　　怎么办？“润扬人”决定走出一条属于自己的成功之路。一个大胆的设想产生了，那就是将煤矿施工中的“排桩冻结法”移植到大桥建设中来，利用人工冻结地层技术，在基坑四周形成厚1.3米、深40米的冻结帷幕墙体，将下水挡在墙外；同时，在冻土内侧浇筑140根钻孔灌注桩，灌注相应物质以承受挡土压力。有了人工围护屏障，基坑内部的开挖施工就可以顺利进行。可是由于地质复杂，不可预测因素众多，加上基坑施工降水引起的土体固结等原因，基坑及其周围的情况时刻都可能发生变化。稍有毫厘之差，就可能埋下安全隐患。根据锚碇基坑的特点，“润扬人”大胆创新，在南北锚碇内埋设3800多个监测点，3800只电子眼对垂直沉降、平面位移、纵向变形、钢筋应力、地下水位等复杂情况进行监测，随时分析处理监测数据，指导工程施工，整个基坑始终处于受控状态。

　　“润扬人”实施的信息化施工监测，填补了国内深基坑工程多项空白。排桩冻结施工法在世界桥梁史上，完美实现了排桩和冻结两大施工工艺的首次结合，成为建桥技术上的历史性突破。

　　南汊悬索桥两座主塔高达215.58 米，是目前国内桥梁中的第一高塔。高塔必有深基。润扬大桥塔墩桩基数量多，所处地质条件复杂，要确保设计安全，优化桩基设计，必须进行一定数量的桩基础承载力试验。但传统的静载试验方法已难以发挥作用。要给承载力达1.1万吨的桩基做承载力试验，就必须走出新路子。“润扬人”首次在国内高等级静荷载试验中采用了自平衡法测试技术，成就了国际最高等级静荷载试验。在1年多的时间里，共进行了6根试验桩的测试。其中悬索桥南塔试桩直径2.8米，测试承载力1.2万吨，为目前试桩国内最大、世界第二。该项科研成果为优化大桥桩基设计提供了科学依据，更为自平衡法的推广应用积累下极为珍贵的第一手资料。

　　润扬长江公路大桥设计使用寿命要求100年，为了保证润扬大桥混凝土施工质量，确保润扬大桥工程的耐久性，“润扬人”在混凝土耐久性这个方面开展了探索性的研究工作，在国内同类大桥中首次全面推广使用了低碱水泥。特别是悬索桥和斜拉桥的四座桥塔、两个锚碇和南北引桥全部使用了低碱水泥，这将极大地提高工程耐久性，延长大桥使用寿命。由于在特大型桥梁工程中使用低碱水泥还是第一次，加上于2001年4月开始执行水泥新标准，传统的砼配合比和添加剂不能适应，砼外观质量不易控制，指挥部要求对出露地表的混凝土结构，施工单位必须按照设计的配合比提前浇筑试块做模拟试验。在保证混凝土内在质量的同时，保证其外观质量。

　　经过了上百次的配合比试，试块做了近30个，基本控制了外观质量的稳定性。E2和C1标在钻孔桩施工完成后，立即着手塔身浇筑的砼配比及工艺试验， E2标采用三个厂家的水泥和六个厂家的外加剂进行了近200次试拌、浇筑试块21个，C1标也进行了12个试块的浇筑试验，基本解决了砼施工性能和外观质量问题，为确保塔身质量内实外美打下良好基础。

　　悬索桥北塔桩基础承台钢套箱施工采用整体性一次吊装，钢套箱长65米，宽23.6米，高9米，重达1000吨，堪称“长江第一吊”。这是国内桥梁基础施工技术的一次大胆创新，既提高了承台施工的内在质量和外观质量，又大大缩短了水上施工的工期，减少了对“黄金水道”的干扰，发挥了巨大的社会效益。

　　此外，“润扬人”还进行了特大跨径悬索桥主缆索股长距离牵引系统研究、钢箱梁吊装新型专用设备跨缆吊机新技术研究、结构安全健康监测评估系统研究等。

　　现场总指挥吴胜东坦言：“技术创新是‘润扬人’必须牢牢把握的主线，只有这样，整个工程才能稳步、优质向前推进。”“润扬人”正是运用科技创新这一锐利武器，驾驭着润扬大桥这一世界一流工程的建设，让不可能变为可能，让梦想变成现实。

　　英国桥梁专家不禁赞叹道：“中国人真伟大，能造出这么高水准的大桥。”印尼工程专家确信：“它是世界建桥史上的一个奇迹。”

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