广西平南三桥
广西平南三桥是荔浦市至玉林高速公路平南北互通连接线上跨越浔江的一座特大桥,是世界拱桥发展史上一个新的里程碑。广西平南三桥位于广西壮族自治区平南县西江大桥上游6千米处,全长1035米,主桥跨径575米,桥面宽36.5米,设双向四车道、两条非机动车道、两条人行道。
广西平南三桥于2018年8月7日开工建设,2020年9月1日,桥面格子梁顺利完成合龙,主桥实现南北贯通,2020年12月28日建成通车。广西平南三桥由广西交投投资建设,中国工程院院士、广西大学土木建筑工程学院郑皆连教授提出拱桥方案并主持科技攻关,四川公路院和广西北投直属企业承担设计和施工。
广西平南三桥建设过程中自主发明了真空辅助压力灌注技术、研发了管内混凝土流变性能调控和全过程补偿收缩技术、制备出C70自密实无收缩管内混凝土,首次实现了钢管混凝土桥管内混凝土的全龄期无收缩和无脱粘、脱空。广西平南三桥先后荣获50多项中国国家发明专利以及多项国家级、自治区级荣誉。其中,2022年11月,广西平南三桥荣获“中国中国建筑工程钢结构金奖年度杰出工程大奖”,是广西壮族自治区首次获得此项大奖,也是中国首个获得此项大奖的桥梁类项目。2023年6月30日,平南三桥入选中国邮政集团有限公司发行的《现代桥梁建设》特种邮票,是入选特种邮票的唯一一座拱桥。
发展历史
中国工程院院士陈政清介绍:它不仅是在国内领先,在全世界也是领先的。平南三桥可以作为我们国家桥梁技术由“并跑”走向“领跑”的一个典型的标志,我们是当之无愧的桥梁强国。
据了解,平南三桥建设的过程中,不仅在原有的拱桥施工技术上进行创新,更将科技创新、技术装备、信息化成果、标准化管理及先进的工艺工法进行集成式应用,实现了多项关键技术的突破。
首创将“圆形地连墙+卵石层注浆加固”的拱座基础方案成功应用到拱桥施工领域;
首创配备300吨吊装能力的缆索起重机系统,且搭建高达200米的装配式塔架,实现电气化自动控制;
首创应用北斗卫星定位系统、智能张拉等技术,以力主动控制代替刚度被动控制,将200米高度的塔架顶部偏位精确控制在20毫米以内;
首创基于影响矩阵原理的“过程最优,结果可控”扣索一次张拉计算理论,实现大跨径拱桥主拱圈线形控制技术的新突破,使9000吨拱肋合龙精度在3毫米内;
首创采用C70自密实无收缩复合膨胀混凝土,运用真空辅助连续四级泵送工艺,助力钢管混凝土桥管内混凝土灌注施工品质迈上新的台阶。
社会影响
项目在建设过程中共创立20项研究课题,荣获37项国家发明专利以及多项国家级、自治区级荣誉。
正文
项目概况
平南三桥是荔浦市至玉林高速公路平南北互通连接线上跨越浔江的一座特大桥,位于广西平南县西江大桥上游6公里处。该桥为中承式钢管拱桥,全长1035米,主桥 575米,建成后将成为世界第一跨度拱桥。
建设沿革
2020年4月17日晚,经过连续13小时施工作业,广西平南三桥首根主弦管管内混凝土灌注顺利完成。平南三桥位于广西平南,是荔玉高速平南北互通连接线上跨越浔江的一座特大桥,建成后将是世界最大跨径的拱桥。
平南三桥首根管内混凝土灌注施工采用C70自密实无收缩混凝土(以下简称C70混凝土),通过真空辅助四级连续泵送进行管内灌注,其突出优势是通过增加分级、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。为确保C70混凝土各项性能达到最优,广西路桥工程集团有限公司项目科研及试验团队联动发力,多次向中国工程院院士郑皆连、武汉理工大学教授丁庆军等业内专家取经,最终突破材料选择、配合比优化等难题,成功调制出工作性能优异、补偿收缩历程可控、力学性能满足设计要求的C70混凝土。为确保灌注周期的高效优质,项目部提前介入部署,严把材料关。目前,平南三桥材料设备到达率达100%,从源头上精准把控了第一道质量关。
平南三桥全桥主拱肋共8根,采用真空辅助四级连续泵送工艺灌注,共需灌注8次。本次灌注主弦管单根长650m,直径1.4m,需灌注混凝土约1000m,一次连续灌注时间约13小时,待该管内混凝强度达到80%后,可继续进行下一根主弦管混凝土灌注施工,全桥管内混凝土灌注施工预计用时约30天。
建筑难点
它的主要的突破点就是,这个管内一根管就有900多方混凝土,要在一个连续作业中,在一个初凝时间内把它完成灌注,那么900多方混凝土就是任何一方有问题,都会使它造成不可弥补的缺陷,所以要保证这900多方(混凝土)10多个小时的施工,每盘、每车混凝土都是好的,从管理上难度还是非常大,这个对材料的要求是到了苛刻的地步,对工艺的要求都到了苛刻的程度。
建设成果
平南三桥北岸地质条件复杂,在北岸地质中含有粉质黏土层、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。针对这一地质特点,广西路桥工程集团有限公司创造性地采用“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。
平南三桥技术设计跨径575米的中承式钢管混凝土桥,其科技含量之高、制造过程之精密、设计施工技术之尖端是世界同类型桥梁之最,将开创在不良地质条件下修建大跨径钢管混凝土拱桥的历史,对推动大跨径钢管混凝土拱桥的应用及发展具有重要的意义。被誉为同类型桥梁“世界第一跨”的四川泸渝高速波司登大桥跨径长530米,平南三桥建成后将超过波司登大桥,成为世界最大跨径的拱桥。
2020年9月1日,广西贵港市平南三桥桥面格子梁顺利完成合龙。至此,大桥15000吨的主体钢结构全部安装完成,主桥实现南北贯通。
参考资料
竹蜻蜓高清视界丨遇见平南三桥,领略“世界最大跨径拱桥”的宏伟.微信公众平台.2024-03-18
广西壮族自治区人民政府门户网站.广西壮族自治区人民政府.2024-03-18
世界最大跨径拱桥格子梁合龙.中国新闻网.2024-03-18
斩获大奖、入选邮票 四川设计世界最大跨径拱桥获中国钢结构领域最高荣誉.斩获大奖、入选邮票 四川设计世界最大跨径拱桥获中国钢结构领域最高荣誉.2024-03-18
广西平南“世界第一拱桥”首根主弦管混凝土灌注顺利完成.中国新闻网.2020-04-19
世界最大跨径拱桥格子梁合龙.中新网.2020-09-02