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交通基建风起云涌 产业、技术、装备乘风破浪


发布时间:2020-08-17 16:44

来源: 《建设机械技术与管理》杂志

  截至2019年年末,我国高速公路里程14.96万公里,增加0.70万公里;高速公路车道里程66.94万公里,增加3.61万公里。

  回想新中国成立之初,全国铁路总里程仅2.2万公里,公路里程仅8.1万公里,其中铺有路面的仅占40%,没有一条高速公路,内河航道处于自然状态,民航只有7条国内航线。现如今,我国高速铁路、高速公路、城市轨道交通、港口万吨级泊位等数量规模均跃居世界第一,公路成网,铁路密布,高铁飞驰,巨轮远航,飞机翱翔,“天堑变通途”变为现实。中国路、中国桥、中国港、中国高铁、中国电商成为国家亮丽名片。

  一桥飞架南北,天堑变通途。从矮寨大桥到北盘江大桥,从杭州湾跨海大桥到港珠澳大桥,跨山越海,中国桥梁不断刷新着一个个“最长、最高、最大”的纪录,向世界展现着中国速度和中国品质。

  一座座大桥的建成,背后是产业链不断完备、技术链全面升级。设计施工、技术装备、自主创新能力提升,尤其是工程装备的不断进步,助力以桥梁建设为代表的中国交通建设走在了世界前列,成为“中国建造”的亮丽名片。

 

  2020上半年交通固定资产投资成绩单

  2019年全国交通固定资产投资超过3.2万亿元。而在疫情的影响下,交通固定资产投资仍然实现了增长。今年上半年,共完成投资1.45万亿元,同比增长6%。

  铁路完成投资3258.6亿元,占全年8000亿元投资目标任务的40.7%;

  公路水路完成投资10839亿元、增长7.8%,完成全年1.8万亿元投资目标任务的60.2%;

  民航完成投资401亿元,同比下降2%,完成全年1000亿元目标任务的40.1%。

 

  山 东

  上半年投资1094.79亿元,占全年计划任务的59.4%;公路完成623.79亿元。到年底将有14条共1046公里新改建高速公路通车,全省高速公路通车里程将达7400公里。下半年,山东还将开工建设济南遥墙国际机场二期改扩建工程等6个城市轨道交通;建成济南轨道交通R2线一期等3个项目。

 

  河 北

  今年上半年完成交通基础设施投资493亿元,完成年度投资计划的52%,实现了时间过半、投资过半。

  雄安新区对外骨干路网是河北省今年交通基础设施建设的重要内容。截至6月底,10个重点项目圆满完成年度“双过半”任务目标,工程总投资累计完成近60%。基本完成软基处理和桩基施工,完成土方填筑超过50%,梁板已开始大规模施工预制、架设。

 

  浙 江

  浙江交通集团上半年完成交通基础设施投资362亿元,同比增长46.4%,顺利完成半年投资计划。浙江交通集团全年综合交通建设投资目标超800亿元。目前,共有20个在建拟建项目,年内计划建成杭州绕城西复线等项目,力争建金高速公路实现贯通、金台铁路正线铺轨完成。

 

  江 西

  江西省着力扩大投资,项目建设推进如火如荼。全力推进公路水路交通基础设施建设。截至6月底,全省交通固定资产投资完成383.4亿元,同比增长46.8%。

  下一步,江西省交通要坚决完成全年投资目标。在确保完成700亿元投资任务的基础上,全力以赴完成850亿元的投资目标。

 

  江 苏

  江苏省积极扩大交通建设有效投资,138个续建项目实现全面复工,沪苏通铁路于7月1日开通运营。全省公铁水空累计完成投资898.1亿元,同比增长15.1%,占年度投资计划的57%,顺利实现“时间过半、任务过半”。

  下半年任务抓住两大重点。一是扩大有效投资。全力以赴加快重大项目建设,确保完成年度1576亿元投资计划。确保连徐铁路、盐通铁路、连淮扬镇铁路淮镇段、五峰山长江大桥以及常宜、溧高高速等项目尽早建成。同时按照“应开尽开、能开快开”要求,努力推动具备条件的力争开工项目转为新增开工项目,省政府三年滚动计划的70个重点项目已经拓展到157个,省市合力加快推进。

 

  广 东

  广东省积极主动扩大交通有效投资,公路水路投资目标由年初的1300亿元调整增加至1750亿元。1-6月,广东省交通基础设施建设共完成投资860.9亿元,完成年计划的49.2%。

  公路项目完成投资757.1亿元,为年计划的46.6%。高速公路完成投资583.9亿元,为年计划的49.9%;普通国省道完成投资121.2亿元,为年计划的45.7%;农村公路完成投资52.0亿元,为年计划的27.4%;港口项目完成投资48.2亿元,为年计划的67.0%。航道项目完成投资2.9亿元,为年计划的36.7%。公路客货站场项目及其他完成投资52.7亿元,提前完成全年投资目标。

 

  四 川

  四川省受新冠肺炎疫情影响减少的交通建设投资已全部追回,全省公路水路建设完成投资782.96亿元,达到年度目标1400亿元的55.9%,同比增长3%,实现“时间过半、任务过半”。在建的35个高速公路项目中,德简、宜宾过境段、攀大3个项目进度超过70%。

  内河水运方面,四川上半年完成投资25.63亿元,同比增长5.9%。养护及其他专项方面,全省完成投资35.36亿元。其中,养护投资17.33亿元、其他专项16.82亿元、智慧交通1.21亿元。

 

  贵 州

  今年上半年,贵州公路水运累计完成投资526.3亿元,今年计划建成的8个高速公路项目总体形象进度达75%以上。

  截至6月底,德江至务川、剑河至榕江、凯里环线、兴义环线4个高速公路项目总体形象进度超85%,遵义至余庆、都匀至安顺、秀山至印江3个高速公路项目总体形象进度超70%,湄潭至石阡高速公路项目总体形象进度超60%。

  贵州省交通运输厅抢抓下半年交通建设施工黄金期,确保全面完成1211亿元的年度投资目标;计划将“十四五”开工的12条745公里高速公路提前到今年四季度启动。

 

 

  沪苏通长江公铁大桥:新型混凝土造就330米世界最高公铁桥主塔

  7月1日,世界上首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥——主跨1092米的沪苏通长江公铁大桥通车运营,这也标志着世界公铁两用斜拉桥主跨将迈入“千米级”时代。

  中国中铁大桥局副总经理、沪苏通长江大桥项目部经理罗兵介绍,除了跨度大,沪苏通长江公铁大桥还创造了多项“世界之最”:主塔330米,相当于110多层楼高;建设用钢量达48万吨,相当于12个“鸟巢”;混凝土用量达230万立方米,相当于8个国家大剧院⋯⋯

  “沪苏通大桥的设计建造技术实现了五个‘世界首创’,在我国乃至世界铁路桥梁建设史上具有里程碑意义。”国铁集团副总工程师兼建设部主任、工程监督局局长王峰表示,作为八纵八横铁路网中沿江高铁的重要组成部分,大桥的建成将有利于推动长三角一体化发展,上海至南通的旅行时间由原来3.5小时压缩至最短1小时6分钟。

  索塔是斜拉桥的关键受力结构,斜拉桥跨度越大要求索塔建筑高度越高。沪苏通长江公铁大桥主塔高度为330米,相当于110层高楼,为世界最高公铁桥主塔。

  高耸入云的主塔给施工带来了不少难题。对混凝土而言,强度越大,标号越高,意味着粘度越大,就像很稠的粥,流动性差,难以泵送至高空;在普通的工程环境,混凝土洒水养护、保温、保湿相对容易,混凝土抗裂容易得到保证,但这些在300多米的高空中难以实现。

  为解决这些问题,中铁大桥局通过调整配合比,研究出了一种新型混凝土,一举解决了泵送难、不抗裂等难题。这种新型混凝土在保障质量的同时,还具有高流态降粘等特性,浇筑初期能控制水化反应,避免过度发烧,在降温收缩时能自我激发膨胀,补偿收缩,配合循环冷却水管、全封闭防风措施等,表现出不俗的抗裂效果。

  同时,中铁大桥局引进超高混凝土主塔塔偏实时监测技术。在塔梁同步施工时,系统可实现对施工全过程桥塔变形进行实时测量,获得桥塔变形时程曲线。一旦检测到的曲线发生偏移,建设者们可以立刻进行纠偏,确保主塔按照预定“路线”长高而不“跑偏”。

 

 

  南京长江五桥:80%装配化施工的钢混组合结构的大跨径桥梁

  6月28日,南京长江五桥合龙,预计今年年底正式建成通车。

  南京长江第五大桥为中央双索面三塔组合梁斜拉桥,全长约10.33公里。大桥在设计过程中屡屡攻关桥梁技术难题,大力推广新工艺、新理念、新材料,取得了丰硕的创新成果。

  从开建以来,南京长江第五大桥就深受国内外桥梁界的关注。从索塔到组合梁,这是世界第一座真正意义上钢混组合结构的大跨径桥梁。南京长江二桥索塔为混凝土结构,长江三桥索塔为全钢结构,南京长江第五大桥集两者所长,既有钢塔的耐久性,同时又造价适中。这一“混搭”组合背后是一系列技术创新。

  “南京五桥主梁采用的新型材料——粗骨料活性粉末混凝土,具有强度高、造价低、自重轻的优点。”中交二航局南京五桥项目负责人种爱秀介绍。

  这种材料被应用在钢混组合梁桥面板,减轻了桥梁的重量,让桥型显得更为轻巧,同时有效规避了钢桥面板的疲劳开裂及铺装难题,还减少了沥青铺装的费用。同时,也是世界上首座采用粗骨料活性粉末混凝土桥面板的组合梁斜拉桥,在结构技术上不断刷新着世界纪录。

  项目使用的桥面混凝土为UHPC混凝土,抗压强度大于150MPa,因此桥面混凝土厚度仅有18cm厚,相较常规混凝土的20〜30cm减少了近50%,相对应的,梁块的重量也大大降低,五桥0号块仅重约1000t,而常规混凝土同规模梁块达到约2000〜3000t。

  南京长江第五大桥在技术上的革新远不止于此。和很多桥梁“元老”不同,南京长江第五大桥主桥工厂化、装配化施工比例高达80%,不仅上部的组合梁是由工厂生产,主塔也首次创新采用钢壳混凝土结构,其中钢壳在工厂内生产,大部分钢筋在工厂内预穿并随钢壳整体吊装装配,施工现场仅需焊接钢壳环缝、连接节段间钢筋和浇筑混凝土。工厂化的建桥方案有效减少了现场作业强度及难度,提高工程速度和质量,同时大大减少了对桥位环境和长江生态的影响,降低了建设及后期维护成本,提升了桥梁建造的工业化水平。

 

 

  澜沧江特大桥:钢管混凝土拱桥2500t二次竖转“零误差”

  6月28日上午,正在建设中的大理至瑞丽铁路澜沧江特大桥连续梁完成混凝土浇筑,实现桥面合龙,标志着大桥主体工程完工,为大桥后续附属设施建设和铺轨创造了有利条件,全桥预计今年8月完工。

  澜沧江特大桥一端位于云南省大理市,一端连接保山市,一桥连两市,飞跨澜沧江天堑,是全线的重难点控制性工程。大桥全长528米,主跨342米,桥面至江面高差270米,相当于90层楼房的高度。大桥为上承式劲性骨架钢筋混凝土提篮拱桥,主拱采用钢管拱内填、外包混凝土结构,共使用混凝土8.5万立方米,钢材1.4万吨。

  “相比钢结构桥梁,这种桥梁造价低,开通运营后维修、保养简便,但建设难度大。”中铁大桥局大瑞铁路项目部经理叶绍佃说。中铁大桥局大瑞铁路项目部总工程师曾超表示,受特殊地理环境和气候所限,澜沧江特大桥采用“二次竖转”工法施工,在世界建桥史上尚属首次;“二次竖转”角度之和达130度,其竖转角度目前为世界上最大;大桥单边竖放重量达2500吨,也是世界桥梁施工之最。

  项目部施工管理人员和操作人员采用“卧拼”技术,二次竖转中间铰设计、加工、安装技术以及计算机同步竖转控制技术,在过程中实时监控,保证了钢管拱的高精度合龙,最终精度控制在1毫米的允许误差内,实现了理论意义上的“零误差”合龙。在大桥施工中,先后获得了二次竖转“底铰安装”工法、“中间转铰拉压杆”施工设计等两项国家技术创新专利。

  创三项“世界第一”建桥记录的澜沧江特大桥主体工程完工,为我国在高山峡谷区和风口处建设大桥积累了宝贵经验,标志着我国拱桥建设仍处于世界领先水平。

 

 

  平南三桥:575米超大跨径拱桥新典范

  拱桥,具有建设费用低、维护费用低、耐久性强、风险可控的优势。拱桥跨径的突破,一直是中国桥梁建设者孜孜以求、努力探索的方向。尤其是在使用郑皆连院士发明的真空辅助灌注管内混凝土技术后,成功的解决了混凝土灌注不满的世界难题,中国桥梁建设者孜孜以求、努力探索拱桥跨径有了更多的可能。

  平南三桥从2018年8月破土动工,到2020年年底预计通车。这座跨越了575米江面的拱桥从无到有,从难到险,由此而诞生出一项项科研成果。

  针对北岸地质条件复杂,含有粉质黏土层、强透水卵石层、岩层等多层地层,且卵石层与外部浔江的水相互连通,岩层中局部含有溶洞这一地质特点,广西路桥集团创造性地采用“圆形地连墙+加固卵石层”的施工方案,起到了防水、稳固的作用。将地连墙用于大跨径拱桥基础为国内首次。

  参与项目设计的交通设计集团桥梁隧道设计院副院长廖宸锋指出:“地下连续墙这种基础形式,目前在悬索桥锚碇基础中应用较多。将它首次用于拱桥设计建设,就用在了平南三桥如此规模的超大跨径拱桥中,一举颠覆了传统的设计理念。我们的技术突破和应用成果也证明,在不良地质条件下设计建设超大跨径拱桥是可行的。以广西的地质条件,700米以下跨径,应用钢管混凝土拱桥型式不但工程经济性良好,且节省后期养护费用。”

  5月12日,平南三桥全桥主弦管管内混凝土灌注顺利完成,这标志着全桥重大技术难点攻关完成。平南三桥全桥主弦管共8根,分8次进行灌注,历时26天完成。全桥主弦管管内混凝土首次应用C70高性能混凝土进行灌注,其中,单根主弦管灌注平均用时13小时,共灌注管内混凝土7408立方米。通过真空辅助四级连续泵送进行管内灌注,借助增加分级、分仓,设置多个排气管、补浆筒等方式,极大提高管内混凝土灌注的密实性,降低堵管、气泡聚集等风险。如此大方量的混凝土灌注工作,每根主弦管均实现了优质且高效的真空辅助连续灌注,整个施工组织、施工工艺均达到了行业内领先水平。

  继平南三桥之后,广西规划建设的来宾三江口大桥、莆田大桥、吴圩机场至隆安高速公路沙尾左江特大桥、贺州至巴马高速来宾至都安段金钗特大桥等多座大桥均采用了大跨径钢管混凝土拱桥型式。

 

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