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跨黄“巨龙”助力泉城腾飞 济南黄河凤凰大桥建成通车

来源:齐鲁网

作者:

2022-01-18 09:21:01

齐鲁网·闪电新闻1月18日讯 1月18日上午,滚滚东去的黄河在济南见证着又一座世界级桥梁——济南黄河凤凰大桥的建成通车。北岸起步区与南岸历城区的当地居民们,又多了一条过黄河的新选择。

全长3788米的大桥,是世界最大跨度、最大宽度的三塔自锚式悬索桥,由中交二航局承担建设重任。大桥主桥长1332米,两个主跨均为428米,是济南第15处过黄通道,因作为凤凰路北延后的跨黄通道而得名,同时,也是济南新旧动能转换起步区区域交通“三桥一隧”重大工程之一。

因为超宽所以超难

“国际橙”颜色涂装的三座主塔连着弧形的悬索,使大桥横看如高山、侧看似宝塔,外观兼收并蓄、刚柔相济。索塔体现其阳刚的一面,而流畅的主缆线形,将其柔美淋漓展现。“造化钟神秀,阴阳割昏晓。”杜甫《望岳》一诗中“钟灵毓秀”之意,被恰如其分地应用在大桥的外形设计上。

凤凰大桥有“三最”,即“世界最大跨度三塔自锚式悬索桥”“世界最大跨度连续组合钢箱梁桥”“世界桥面最宽的特大钢箱梁桥”。大桥总用钢量达到11.4万吨,相当于2.7个鸟巢外部结构的用钢量,而三个钢塔用钢量就等于两座埃菲尔铁塔。桥面整幅全宽61.7米,相当于3个和谐号动车头车的长度。

唯有这座黄河上最宽大桥,才足以承载双向8车道级公路标准建设兼顾城市主干道功能,以及“公轨同层轨道居中”的设计方案。该方案可集约利用过河通道资源,降低工程规模、节省工程投资并兼顾景观效果及行车安全。大跨径、超宽的桥面在为人员和车辆提供了极大便利的同时,也给施工带来了极大挑战。主桥钢箱梁共计4.7万吨,最大节段约380吨,钢箱梁重量大、幅面宽,现场施工难度大。

黄河自古就有“有水不能行舟、无水不能通车”的特点。“平时连条打渔的船都看不到。”二航局项目总工吴在雄说,“如果在长江建钢结构桥梁,钢箱梁会在工厂造好,利用大型船舶运到现场起吊。”无法使用大型水上起重设备,给大桥钢结构施工带来极大难度。

11.4万吨钢箱梁如何凌驾黄河之上?针对这一难题,项目部采用蚂蚁搬家的方式,主桥钢箱梁施工“化零为整”,采用了“三地”建造模式,即钢结构制造基地制作单元件、济南拼装场地总拼、桥位处提梁焊接的施工方式,最大限度利用工厂标准化、机械化、自动化加工的优势,提高现场总拼工效。

“我们进行了一系列技术革新,钢结构板单元在专业加工厂制作,后运至现场拼装成长约9米、宽61.7米的节段,无线遥控的自平衡运梁车运输节段至封闭厂房进行喷砂和涂漆,完成后再将钢节段运至提梁站,采用4台200吨的连续提升千斤顶提到桥面。”吴在雄回忆整个过程,“提上去后,我们还要将其往对岸架设,配合全桥共104套1200吨的步履式千斤顶同步进行顶推。”

项目部立足于专业化,在主桥南北两端各研发设计了1座双向顶推提梁站,用于主引桥钢箱梁腹板变宽工况下的提梁及顶推施工,节省临时措施钢材约1200吨,通过提梁站将钢箱梁调运至桥面,并相向顶推至中塔合龙,大大降低了提梁站转换期间高空作业风险。

主墩建设燃起攻坚斗志

如果说凤凰大桥建设坚定着济南携河北起的信心,那么中塔封顶则汇聚起全体建设者共同奋进。中塔主墩建设中,涌现出的头雁领头的奉献、分秒必争的奋斗和脚踏实地的务实精神,像一面旗帜,是项目凝聚力的象征。

大桥中塔高126米,采用全钢结构,位于黄河水上,钢结构重量达4900余吨。水中中塔是主桥施工的关键节点之一,施工难度大,面临承台深基坑施工、安全度汛、钢塔柱大节段运输吊装三大难题。

2018年11月,黄河已经进入枯水季节,但水中主墩施工所需的栈桥及平台仍未搭建完成。如果在来年汛期之前,未完成承台施工,不仅耽误一年的工期,而且极有可能导致安全和施工质量上的风险。“党员领导班子必须统一思想,一切资源为水中主墩让路。”二航局四公司副总经理、时任大桥项目负责人王德怀在项目动员会上斩钉截铁地说。

但此时,医生却告知王德怀,他双眼白内障、右眼还有胬肉,单眼视力仅仅只有0.3!医生建议立即手术,先做左眼白内障和右眼胬肉切除手术,三个月后再进行右眼白内障手术。手术后,他仅在医院“休息”三天便回到一线,戴着墨镜继续奔走,协调各方资源推动主墩施工的“容缺受理”。在他的带领下,栈桥迅速复工推进,并于2019年1月16日顺利开钻水中主墩钻孔桩。

留给项目部的时间仍然非常紧迫。水中主墩钻孔桩施工时临近春节,工人大多都要返乡过年,同时冬季黄河上寒风刺骨,主墩施工平台上滴水成冰的施工条件非常艰苦。

“我是党员,我留下负责主墩现场。”二航局项目副经理王金平主动要求春节留守,而他爱人刚刚生下二胎不久。在党员同志的带动下,大家都申请春节留守,为节后快速复工做准备。

项目部最多同时投入5台钻机,除了春节期间按要求停工外,24小时连续作业。2019年3月16日,项目部历时60天顺利完成了35根长100米的钻孔桩,为承台施工留下了2个半月的宝贵时间。

下部结构完工仅到中塔(主墩)进度的一半时,由于黄河不通航且现场附近无大型水上起重设备,上部的塔柱节段无法进行水上运输及吊装。项目部成立党员攻关小组,多次组织内外部专家进行方案比选及论证,通过优化设计,重新划分塔柱节段长度,将最大重量476吨的节段优化为90.5吨,大大降低了安全风险。同时,攻关小组针对钢塔柱壁体板最大60毫米厚的难点,设计匹配连接装置,优化焊接顺序及工艺,有效控制了焊接变形。

钢铁巨龙跨河“无声”

2021年6月,中国公路学会在武汉组织召开科技成果评价会。经专家评价,二航局提交的三项科技成果获评国际领先水平。其中,“超宽长联钢箱梁步履式自平衡智能顶推技术研究”应用在凤凰大桥。

这项新技术具有智能协同、实时自适应控制的特点,无人值守步履式顶推设备搭配智能监控平台,可实现长联钢箱梁高精度智能化顶推,应用前景广泛。然而这项技术的研发过程并非一帆风顺。

“箱梁再往大里程方向顶推一个行程……好!到位!本次顶推作业结束!”2020年的春节刚过不久,主控员肖爽放下对讲机如释重负。这是他年后第16次完成同样的指令。 

凤凰大桥的宽度和主跨跨径均打破同类型桥梁的世界纪录。主桥钢箱梁总重约4.6万吨,采用步履式顶推技术施工。钢箱梁在南、北两岸分别拼接汇总成节段,运抵现场后吊装至拼装平台,经调整定位、施工环缝、逐节安装后再顶推直至合龙。肖爽来自二航局武港院,负责所有顶推设备的协同配合。

钢箱梁施工是项目工期控制的关键,顶推更是其中的“龙头”。起初顶推团队都来自湖北,春节前都已回乡过年。但2020年席卷全国的疫情让他们无法及时返岗。

大年初三,二航局项目部常务副经理韩景磊就积极与武港院沟通。“田总,今年施工很关键,下半年主桥钢箱梁得合龙,接着是南北塔上塔柱。如果不抓紧时间,就要冒着冬春大风天进行高空吊装。总拼团队基本安排好了,最担心的是顶推团队。我们还不确定疫情走势,但复工是迟早的,建议选派非湖北籍人员重组团,拜托了!”

接到复工指令后,包括肖爽在内的12名湖南籍技术员火速进场,经隔离后上岗,满足了基本施工条件,保证了钢箱梁施工不受影响。

但配置最基本的人员,意味着每个人的担子更重了。“一个班组负责两边的顶推,基本上都是北岸顶推完,南岸接着推,之后北岸又开始连轴转。每次设备联合调试,我们都要扛着主控计算机爬临时墩,每天相当于上下一栋66层的高楼。”肖爽揉了揉发红的眼睛。

一次顶推9小时,主控员要全程盯着屏幕,结合2000多个数据点反馈的信息,时刻关注设备线性、同步性。随着钢箱梁逐渐“长大”,投入设备越来越多,现场顶推系统联合调试技术力量不足的矛盾开始出现。

“如果能利用互联网远程控制技术‘远水’也许能解‘近渴’”,视频会上,肖爽在与团队成员的讨论中迸发出灵感。于是他们紧急联系上远在武汉的控制系统开发工程师邱未,利用“向日葵远程控制软件+微信视频连线”的方式,将相隔千里的武汉办公室和济南现场联系起来。

远程力量的加持推动了工程的进展,但也带来了新的困扰。“邱工,顶推同步性这块还请您指点一下。”肖爽向邱未虚心请教。“顶推设备这么多,高峰期预计有50台同时运转,怎么保证步调一致?”

“这要通过现场监控及测量,在得出现场各控制单元的速度调整指令后,通过总线传输反馈到现场各控制单元,再根据指令按比例降低各设备的实际速度,最终实现同步。”邱未老练地回答。

“我们在黄河滩区施工,最近信号时有波动,有时远端出现信号延迟,影响配合的进度怎么办?”肖爽又抛出一个问题。

“这问题我们之前也碰到过,现在特别希望5G网络能及时覆盖。不过慢下来重新调整也不耽误‘砍柴功’,建议每300米安装一个信号扩大器……”一端的老师毫无保留,另一端的学生毫不松懈。严重超时的一节节网课结束后,师生合力将编写好的程序灌输到一个个分控箱中。

新型工艺不仅可以实现现场无人同步顶推,施工过程还无噪音污染。钢箱梁前探的导梁上,竟然有鸟儿筑起了窝,这让工人们十分吃惊。要知道主桥钢箱梁总重4.71万吨,节段最大重量约380吨,采用两侧向中间步履式顶推工艺,单边顶推距离长达670米。如此庞然大物,在前进过程中鸟儿竟然不受其扰、安然筑巢。

“虽然最高峰时,现场共104台千斤顶作业。但整个顶推过程非常平稳,噪音污染比较小。我们在横桥方向误差必须控制在两公分。纵桥向在同一个水平面上,基本上不会有高差的区别。所以,小鸟才能在钢箱梁上安家。”二航局项目副经理李向阳说。

另外整个施工现场采用绿色环保施工工艺,施工现场、拌合站、钢筋加工厂采用集中布置、封闭式管理模式,储料棚和上料棚采用一体式设计最大程度地与外界隔离减少大气、噪声、光源等污染。喷砂、涂装厂房采用全封闭式管理内部设置VOC除尘系统防止大气污染。

“黄河大课堂”党建引领强

凤凰大桥建设之初便面临无大型水上起重设备、水中主墩承台深埋、高难度钢箱梁顶推、钢塔柱大节段吊装施工四大难题。如何充分发挥党支部的战斗堡垒和党员的先锋模范作用,将高质量党建工作转化为项目团队攻坚克难的内生动力?

2018年以来,济南凤凰路项目党支部成立了“黄河大课堂”,强化党建标杆创建,围绕项目中心工作不断提升党建引领力。

“成立‘黄河大课堂’,就要向黄河学习,把项目部当做一个大的课堂,着力解决现实问题,实现在工作中学习、在学习中提升的目标。”时任二航局项目党支部书记屈兴锋说道。

项目党支部在系统组织学习和健全教育长效机制上发挥作用。党员和业务骨干带头上台讲课,鼓励每位员工结合业务和特长分享经验。

“大讲堂”2019年“最佳讲师”卢树松说:“我分享BIM技术学习体会时,发现大家都很有兴趣。这不仅点燃了我的交流热情,更激发了我钻研BIM技术上的干劲。” 

为了丰富学习场地,项目部还利用VR安全体验馆,开发党史教育模块。通过VR眼镜和沉浸式体验机,让党员群众身临其境沉浸式学习红色文化。

2020年初,项目部组织了技术人员开展钢结构技能比武,努力实现竞赛成果向生产常态化的转化。白天他们需完成总拼顶面、高栓目测和焊缝外观检验三个环节的实操考试,晚上还有40分钟的笔试答题和10道最后拉分的抢答题。比武实操与理论知识考核,让大家了解到技术的高要求需要勤学习。

非学无以广才,非志无以成学。支部把建设和培育“学习型”组织作为重要内容,使学习科学理论和先进知识在项目部蔚然成风。据不完全统计,2019年以来“黄河大课堂”参与达到3000余人次。期间,有职工顺利通过了一级建造师、注册安全工程师等考试。

“黄河大课堂”作为项目特色学习活动,也得到了业主和相关管理单位的关注。2021年,项目党支部与济南市委市直机关、济南黄河河务局、济南城市建设集团等单位多次开展党建、学习交流活动,营造浓厚氛围。

通讯员 王秋生 周美 王昊

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