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媒体报道

京张高铁官厅水库特大桥主桥主体工程近日完工

来源: 发稿人: 发布时间: 2017-11-25

 

  11月11日,随着千斤顶将红色钢梁顶推到位,一道由8个红色钢拱组成的长虹横跨官厅水库,北京至张家口高铁官厅水库特大桥主桥主体工程正式完工,京张高铁建设取得重大突破,1小时实现京张通达的梦更近了。

  官厅水库,是新中国成立后建设的第一座大型水库,更是北京的备用水源地、国家湿地公园、京津冀协同发展的水源涵养地。在这样的一座水库上修高铁大桥,需要如何破解绿色考题呢?

  用绣花的细致来建桥,应对最严环保要求

  作为2022年冬奥会重点配套工程,京张高铁官厅水库特大桥全长9077.89米,高铁通过只需不到2分钟,但工程量可相当庞大。仅基础部分,官厅水库特大桥的全桥桩基就打了2505根,约合逾13.4万延米,相当于15座珠穆朗玛峰的高度,挖出来的钻渣规模接近上海金茂大厦的混凝土浇筑量。

  这么复杂的水下工程,却偏偏建在北京的备用水源地。用项目部工作人员的话说,“这可真是要用绣花的细致来建桥”。

  “政府监管部门对我们的环保要求堪称史上最严。总结下来就一句,‘这也不行、那也不行,什么都不行!’”中铁大桥局京张高铁五标一工区工程部长陶正国笑着回忆,2016年3月,中铁大桥局进场施工伊始,就被念了环保“紧箍咒”:鉴于官厅水库是北京的备用水源地,大桥施工不能对水质造成任何影响,水务局每个月都会派监测人员进行多次现场检测,并出具报告。“人家不提前打招呼,但施工久了,工人们都能认出他们的监测小船,绝对的警钟长鸣。”

  这可真是螺蛳壳里做道场!“大桥局修过的跨海、跨江、跨湖特大桥数不胜数,还能栽在这一汪水库里?不怕它要求高,只要咱们肯创新!”中铁大桥局京张高铁五标项目经理吴克强立马召集了生产调度会,一套“从脚后跟武装到牙齿”的绿色施工方案被逐一细化。

  给施工栈桥“穿防锈鞋”。水上施工可没有“凌波微步”,首先要搭建施工栈桥和平台。“过去在江河湖海里施工,搭台子就是用普通的钢管,毕竟就算有啥腐蚀外溢,也不是个大事儿。这次我们首次引入了环保涂料,注重每一个细节的环保。”陶正国介绍,搭建1302米的施工栈桥和平台的时候,钢管桩全部都涂上橙色的环保防腐油漆,防止钢管在水中产生锈蚀,“仅这一项就涂了225桶”。

  为钻孔置办“防护服”。水下打桩会导致泥浆和石渣飞溅,是造成水文扰动和水质浑浊的重要原因。项目部采购了全新的钢护筒,将直径2.8米、高30米的护筒,打入水底7米多深,如同为水下施工筑起了一座10层楼高、密不透风的钢铁围墙,钻孔、打桩的废水废渣都不会泄漏到水库里。

  质量与环保兼顾,技术创新迎挑战

  防护措施到位仅仅是大桥施工的第一步。作为京张高铁全线关键控制性工程,官厅水库特大桥如何在确保施工质量与满足环保要求间赢得最佳平衡点,才是对项目部技术创新的最大挑战。

  “密封跑道”运泥浆。水下钻孔深达100米,要灌注泥浆搭建护壁。以往工程部多使用化学泥浆,这一次官厅水库特大桥使用的却是环保泥浆。项目部特地搭建了一个泥浆池,并通过一套千米长的密封钢管管道与护筒实现了循环运输。

  “空中走廊”防外溢。桥墩浇筑混凝土,如何防止泥浆外溢?项目部在钢护筒之间搭建了一根根连通管廊。一旦覆盖在混凝土上方的泥浆超出筒内预警标高,就会通过这些“空中走廊”流进另一个尚未施工的护筒里。“尽管这个‘空中走廊’增加了施工成本56万元,但主桥施工没有出现一次泥浆外溢,我们都觉得很值得。”陶正国说。

  贴上“面膜”来保湿。混凝土浇筑完成后需要养护,否则大桥就会出现裂纹。特别是在官厅水库这个大风区,养护工作更是重中之重。传统滴灌或洒水法,对库区水质扰动较大,项目部首次尝试新型养护膜材料,给大桥敷上面膜,锁水、保湿的效果不错,也让国产新材料在国家级工程中迅速成长。

  难度系数五颗星,“推”出来的特大桥

  千难万难,最难的还是大桥的钢梁搭建。为了避免污染官厅水库水质,大桥钢梁采用“预拼装+顶推”的施工方法作业,即所有钢梁都在岸上拼装好,再利用千斤顶将组装好的橘红色钢结构一块块推到桥墩上固定。

  听起来架设这座桥梁就像搭积木,可是每块“积木”长110米、宽13.8米,相当于1/3个标准足球场那么大;“积木”高19米,比6层楼还要高;而且每块“积木”有1850吨重,相当于5列高铁列车重量的总和。拼装这种“重量级”的“积木”,没有相应的架桥机,还是在距离水面24米的高空作业,更要经受常年大风的干扰,难度系数妥妥的五颗星。

  更厉害的是,和以往铺设高铁混凝土预制箱梁不一样,官厅水库特大桥的8孔钢梁并非第一时间“各就各位”,而是排好队,一个个往前“推”。岸边每拼装好一孔钢梁,就会被调送到空中,将前一孔钢梁往河对岸“推”一次。今年11月架设最后一片钢梁时,实际上就是8孔钢结构同时向河对岸“推”过去。这种利用千斤顶推送钢梁的作业方式就被称为“顶推”。

  “如何保证钢构按既定路线平稳前移,是工程控制难点。最终落梁误差不能超过1厘米,也就是一个手指头。”陶正国说,京张高铁也是智慧高铁,依靠智慧施工,因此项目部研发了中央控制多点同步顶推系统,12套顶推系统不靠喊话、不靠举旗,同时向前作业只需要一个旋钮就搞定。同时,工程部还开发了横向纠偏机,一旦钢结构偏离超过5厘米,就会用水平千斤顶进行纠偏。今年在第六七孔钢梁顶推时,就靠这个机械“力挽狂澜”,纠正了6厘米的误差,保证了工程的顺利进行。

  “别看这么大个桥,这水一点儿也没受影响,一直都这么清亮。”河北怀来县狼山乡四营村村民李红英的家,就在水库旁边。她指着项目部外的一片林地说:“出了他们项目部,就是我们村的地,可没见着啥垃圾,都是文明人儿。”

  李红英说,村里人都知道这儿在修高铁,是个了不起的大工程,到时候北京人都要坐这个高铁去张家口看奥运会。“你看这红色的大桥多喜庆,到时候官厅水库又多了一景,来旅游的人还得多!”

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