日前,中国铁路工程总公司所属的中铁八局承建的世界同类型最高桥塔-重庆乌江二桥两主塔和斜拉索施工完毕,主跨将于年底合龙,预计2008年3月全桥竣工。
涪陵乌江二桥位于重庆市涪陵区长江与乌江汇合口上游500米处,2004年12月开始施工,采取BT模式建设。大桥全长1700米, 主桥长590m,跨径组合为150m+340m+100m,结构形式为高低塔、单索面、单箱单室、不对称、预应力混凝土、塔墩梁固接斜拉桥。在乌江二桥建设中,中铁八局在施工技术上有多项创新,乌江二桥采用的“高、低塔”结构,即支撑钢索的两座桥塔一高一低,分别高为178.4米和130米(从水面起算)。178.4米高的主塔,是同类型桥梁中世界第一高桥塔。
乌江二桥为高、低塔单索面、单箱单室预应力混凝土箱梁不对称体系,主跨340m,是目前国内仅有的大跨度单索面单根索斜拉桥,也是亚洲最大跨度的单索面单根索斜拉桥。大桥桥塔为变截面空心薄壁塔,截面非常小(最小为4m×4m),受日照温差影响很大,通过应力测试仪测试向、背阳两面的应力,从而计算塔的理论偏移量,根据理论偏移量修正坐标进行准确放样。塔顶高出附近建筑物接近100m,施工测设难度大,为了控制桥塔的垂直度,桥塔上安装了GPS卫星定位系统,使用GPS卫星定位系统进行施工测设。只要桥塔稍有偏移,卫星定位系统就会发出警报,通过后期数据分析及时进行调整。
大桥系塔梁固结,主桥0#块最大悬臂长7.5m、悬臂重475吨,主桥0#块支架采用空中支架,在塔内合理预埋杆件,通过螺栓连接将拆装式桁梁固定于塔上作为支架。先对支架进行反力法模拟荷载预压,消除非弹性变形,检测支架的强度。混凝土浇注过程中通过应力测试仪对主受力杆件进行应力监测。利用光电全站仪对支架挠度进行监测,并与理论计算相比较,相差大于2mm时,可以通过智能控制液压系统调整底模标高。大桥最长单悬臂箱梁长204m,主塔两侧不对称,中跨合龙前,塔顶将向岸侧预偏移约26cm。最大双悬臂时依靠钢管桩搭设的临时支墩抵抗主塔两侧堆载偏差及节段混凝土浇注量误差引起梁体失稳,并且抵抗横向或斡旋风力引起的梁体不稳定,施工难度极大。大桥斜拉索最大为421丝Φ7钢丝,最长达230.66m重达24.53t,拉索张拉力最大为831t,其制作、运输、安装、张拉难度在国内尚属首例。大桥的两座桥塔共用了106根每根直径达18厘米的拉索支撑桥面,106根拉索重达1040吨,利用大吨位千斤顶进行拉索张拉,通过张拉油表读数、频率法、压力传感器、桥面标高测定等对索力进行控制。
中铁八局在后续施工中,将采取严谨、科学的工作态度,积极采用新材料、新技术优质高效地完成悬臂施工控制、长大斜拉索的挂设、边中跨合龙段等重难点部位施工。通过涪陵乌江二桥的设计施工的试验与研究得出相关设计参数,总结出一套适合于特大桥梁施工的施工工艺,在双塔单索面不对称斜拉桥的施工中总结经验,为我国桥梁设计和施工朝着高、尖端发展提供有效参数和经验以促进我国桥梁的发展。