前言

宁扬长江大桥(龙潭过江通道)于1月1日正式建成通车,为万里长江再添一条过江新通道。


长江素有“黄金水道”之称,但其漫长的水道也成为南北陆路沟通必须要跨越的一道天堑。在江苏,长江流经南京、镇江、扬州、泰州、常州、南通等多个城市,江南江北的沟通联络、城市之间的交流发展都需要跨越长江。跨江通道建设,成为江苏省历来交通规划的重点。


2018年10月,《江苏省高速公路网规划(2017-2035年)》获批。《规划》中陈述了高起点、高水平推进江苏高速公路发展的必要性和迫切性,提出了“十五射六纵十横”的高速公路布局形态,规划了15个过江通道,其中新增4个,宁扬长江大桥即为其中之一,是仪征至禄口机场高速公路的跨江段工程。同时,宁扬长江大桥还是国家《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》和《长江干线过江通道布局规划(2020-2035年)》共同明确的综合交通体系关键性节点工程。

大桥概况


宁扬长江大桥连接南京与扬州两市,地处宁镇同城化发展中心,为宁镇扬同城化的重要交通设施,位列江苏省重大项目建设名单。大桥全长约5公里,主桥为主跨1560米的钢箱梁悬索桥,一跨过长江,按双向6车道高速公路标准建设,设计行车速度100公里/小时。该项目的建设,对响应长江经济带发展战略,推动扬子江城市群、宁镇扬一体化发展,加快构建综合立体交通走廊,优化过江通道布局,完善高速公路网络等具有重要意义。

建设亮点

中交二公局承建大桥A4、A5两个标段,承建内容分别为主桥南锚碇和上部结构施工。建设以来,项目以创新赋能,以管理创效,施工生产稳步推进。


高精度

在悬索桥结构中,锚碇就像“秤砣”,固定着大桥的主缆,承担起桥梁的重量。中交二公局承建的南锚碇为重力式锚结构,沉井长73.4米、宽56.6米,平面面积相当于10个篮球场,高度相当于17层高楼,在建时为国内公路桥梁最大的陆地沉井,需要精准下沉至地下50米深。




为保持这样一个超大沉井下沉的稳定和精准,项目创新研发了沉井下沉自动化监控系统,每30分钟自动采集一次数据,实现沉井结构应力、几何姿态、土压力自动化实时监控,实现“主动预测、智能纠偏”;采用水下三维声呐扫测技术对沉井基底地形进行检测,实现沉井基底地形可视化检测;采用空气幕助沉工艺,通过分层、分区启动空气幕,降低沉井侧壁摩阻力。2021年11月26日,大桥南锚碇沉井精准下沉到位,最终中心平面偏位仅9毫米、倾斜度万分之七,远优于规范及设计要求,创造了当时国内陆地超大沉井下沉精度控制新纪录。

超长度


宁扬长江大桥所用主缆长达2891米,每根主缆由126束索股组成,每束索股包含127根直径6.0毫米的1960兆帕高强钢丝,主缆钢丝总长约92523千米,可绕地球2.3圈。单根主缆重10369.8吨,相当于200节高铁车厢。



建设中,大桥主缆索股采用国内首创的“PPWS索股智能循环牵引系统”架设。该系统将2根牵引索通过拽拉器连接形成闭环,由一台卷扬机的正反转实现索股牵引,并通过设置配重机构实现牵引索恒张力,实现了主缆架设全过程的牵引运行安全平稳、经济高效。同时,该系统还搭载了智能化平台,可以实现牵引阶段的远程联动和自动化控制。“这套系统具有同步性好,稳定性强、安全可靠、快速高效、经济节约等优势,我们实现了单日牵引11根主缆的施工工效。”项目总工程师李维生介绍说。

大重量

· 主索鞍

主索鞍是大桥的核心部件之一,就像一双大手,可以将主缆“抓牢”,与主塔固定。宁扬长江大桥的主索鞍最重的构件重达90.5吨,要吊装在高240米的主塔顶,相当于一次性将60辆轿车起吊到80层高楼。针对吊装重量大、吊装高度高等难点,项目结合现场施工实际,研究制定了2台30吨卷扬机+塔顶门架体系的起吊系统,针对性制定了起吊过程中的各项安全保障措施,顺利完成了主索鞍等结构的吊装施工,并取得江苏省级工法和多项发明专利。


· 箱梁

大桥主桥共110片钢箱梁,其中主跨103片,南边跨7片,标准梁段重267.7吨,最重梁段达412.8吨,相当于275辆小汽车,均采用跨缆吊机进行吊装。


大桥上部施工跨越长江,桥下就是过往的船舶。为减少对长江航运的影响,钢箱梁吊装采用两种方式:在航道通行范围内,采用“驳船载运、临时限航、水中定位、原位吊装”工艺,从跨中向主塔方向依次同步吊装;在近岸区域,则采用“驳船载运、垂直起吊、荡移入轨、平移就位”工艺,顺次安装就位。为保障吊装安全顺利,项目还采用了大跨径悬索桥钢箱梁智能化吊装监控系统,实时监控吊装阶段梁段平面倾斜角度、吊具姿态、受力状态、跨缆吊机关键结构应力变化情况,设置应力和姿态预警阀值,加强吊装过程中的安全监控、预测预警,确保了施工安全、有序、可控。


新工艺

· 先导索过江



大桥先导索过江创新采用“主飞无人机牵引+伴飞无人机监控”模式,这是江苏跨江大桥建设史上首次采用无人机牵引技术架设先导索。相比于传统的船舶拽拉先导索过江方式,无人机方案更加安全高效、落点精准且对长江航运影响较小,极大提升了施工效率。这项技术取得江苏省级工法,并荣获江苏省交通行业优秀QC成果。

· 世界首创的缆内送气方式



主缆是悬索桥最核心的承力构件之一,连接吊索、承载桥面,后期几乎不可更换,被称为悬索桥的“生命线”。但主缆在长期使用过程中,受缆内湿空气等因素影响,可能会产生钢丝腐蚀问题。为保障大桥安全运行,必须要安装除湿系统以控制主缆内部的湿度环境,保障其耐久性,延长使用寿命。

传统的缆外送气方式,是在主缆外表面安装进气夹,将干空气压入缆内,排出湿空气,以达到干燥目的。在宁扬长江大桥,项目建设者突破传统,采用了世界首创的缆内送气方式,在主缆中心位置敷设一根长约2800米、直径6厘米的锌铝合金通气管,直接从主缆内输送干空气,再通过排气孔将湿空气排出。“缆内送气能够实现主缆全断面除湿,有效减少外表面空气压入产生的气流组织死角。”项目部副总工程师耿祥云介绍。

新设备


猫道是悬索桥上部构造施工最重要的高空工作通道和临时作业场地,是主缆架设、索夹及吊索安装、钢箱梁吊装等施工的作业平台。宁扬长江大桥猫道中跨跨度1560米,最低点距离江面约90米,施工技术难度大、安全风险高。为确保猫道架设施工的效率与质量,项目针对性设计了猫道面层下滑小车,形成了标准化的施工工法,有力保障了猫道架设施工。该成果获江苏省省级工法,获陕西省企业“三新三小”创新竞赛一等奖,获全国首届茅以升交通技术与工法创新大赛三等奖,并取得了实用新型发明专利。



主缆架设完成、垂度调整结束后,索股截面仍为架设时的六边形,且索股之间、索股内部存在空隙,无法安装索夹,必须对主缆进行紧缆施工,把主缆截面挤压紧固成圆形,达到设计的直径和空隙率。为进一步探索和开展悬索桥施工智能建造水平,同时也为有效避免主缆空隙率和不圆度的事后测量、人工测量带来的精度不高、自动化程度不高的问题,项目在国内首次研发了超大直径主缆智能紧缆控制系统和装备,能够对紧缆机工作状态、行为、紧缆空隙率等进行全过程远程实时监控、记录,进一步保证了紧缆施工质量,实现了对紧缆工作的智能控制。

建设取得丰硕成果


宁扬长江大桥建设以来,项目先后取得多项荣誉:茅以升1项;全国交通微创新2项;专利18项;江苏省工人先锋号;陕西省“三新三小”2项;江苏省优秀QC1项;省级工法4项;各类创新竞赛奖6项。


如今,大桥已建成通车,从南京龙潭至扬州仪征将实现6分钟过江,进一步密切了扬州北部产业集群、仪征化工园区与南京龙潭港的联系,为全省经济社会高质量发展注入新动能。

来源:仪征城市论坛

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