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城开高速“牛”在哪儿——重庆新老高速公路跨越时空的“对话”|欧亿体育app下载安装手机版

更新时间  2024-02-11 12:47 阅读
本文摘要:城开高速“牛”在哪儿——重庆新老高速公路跨越时空的“对话”

无论是在规划设计理念,还是在施工所采用工艺、材料和设备上,城开高速都代表了重庆高速公路建设的最高水平。

城开高速“牛”在哪儿——重庆新老高速公路跨越时空的“对话”

无论是在规划设计理念,还是在施工所采用工艺、材料和设备上,城开高速都代表了重庆高速公路建设的最高水平。从上个世纪90年代初修建第一条高速公路,到如今城开高速通车,30余年时间里,重庆高速公路建设经历了怎样的观念变革和技术迭代?今天,我们召开一次“圆桌会议”,把城开高速和不同时期最具代表性的重庆高速公路“请来”,展开一次跨越时空的“对话”。城开高速“牛”在哪儿——重庆新老高速公路跨越时空的“对话”|欧亿体育app下载安装手机版(图1)

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2023-1-7 17:09 上传

城开特长隧道话理念从“花最少的钱修最多的路”到“把高速公路轻轻放进大自然”逢山开路、遇水架桥,这是人们对山区高速公路的普遍印象。

但对重庆一些年代较早的高速公路来说,并不尽然。比如1995年通车的成渝高速。

今天,车行至缙云山隧道西出口附近,会经过一个名为三星沟的地方。这地方名字里带“沟”,却只见路基不见水,是怎么回事?原来,现如今的路基之下约40米,在30多年前的确是一片水田。在成渝高速的设计图上,这里本来是一座桥。

但修桥比修路成本高、耗时长,为了尽可能地降低成本,当时的人们只好用缙云山隧道的洞渣填平了这40米的高差。这招“桥改路”,不仅节约了建桥成本,还省去了外运、填埋洞渣的费用。

统计显示,成渝高速重庆段每公里建设成本仅约1600万元。“‘桥改路’占用了不少土地,但这是没有办法的办法,不这么干这条路可能都修不起。”重庆高速集团路网公司总经理王文广介绍,重庆早期高速公路的建设理念,是“花最少的钱修最多的路”。

这一理念缓解了重庆交通建设资金的短缺,但也留下不少遗憾。比如2000年通车的渝长高速。

也许不少走过这条路的人都有体会:车往出城方向走,跨过御临河特大桥,前面就是连续转弯。时速一旦破百,汽车的侧倾就会非常明显。

这些弯道,是重庆境内所有高速公路中转弯半径最小的,虽不至于导致侧翻,但对行车舒适度却有很大的影响。为什么会有这样的设计?“这里本来应该是座隧道。”王文广介绍,最初设计图上的隧道近乎笔直地穿过张关山。

但修隧道成本太高,这一段的设计最终只得从“穿山”改成“绕山”。而如今,在大巴山里穿行的城开高速与“前辈”们形成了鲜明的对比,哪怕增加建设成本,也要“把高速公路轻轻放进大自然”。驱车行驶在城开高速公路澎溪河特大桥时,不少人会误以为大桥的另外半幅还未完工。

但事实上,正在施工的“半幅”却是另一座桥——凤凰梁大桥。原来,澎溪河特大桥地处澎溪河湿地自然保护区内,位于汉丰湖调节坝下游,属三峡库区的库尾。为了减少两桥分址建设对保护区的影响,项目通过修改设计,让澎溪河特大桥与凤凰梁大桥共用桥位。

为此,项目增加投资近3000万元。同时,为进一步减少道路建设对环境的影响,修改方案还包括将澎溪河特大桥原本40米小跨径设计,改为主跨达150米的连续刚构设计,取消了主河道中的桥墩。全长128公里的城开高速,隧道占了70公里以上。

考虑到隧道的双洞设计,实际里程有140公里。为了节约照明用电,项目利用大巴山间的风力、水力、光照发电,预计每年产生清洁电能约3000万千瓦时,覆盖全线一半以上的用电量。保护好绿水青山,不仅仅在于一桥一隧,还体现在建设中近乎严苛的细节把控。例如,施工设备油污要收集到桶里,拉到固定点集中处理;桩基施工产生的泥浆,必须由罐车拉走,不能污染环境;拌合站设置三级以上的过滤池,废水变成清水后才能排放;便道施工,要对边坡开挖后及时进行防护及覆土绿化,防止发生水土流失。

城开高速“牛”在哪儿——重庆新老高速公路跨越时空的“对话”|欧亿体育app下载安装手机版(图2)

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城开高速澎溪河特大桥话设备从“先写遗书再进洞”到“前方几十米摸个八九不离十”11.5公里的城开隧道,是重庆境内最长的高速公路隧道。而在30多年前,成渝高速中梁山隧道却被称为“华夏第一长公路隧道”。别看它只有3.1公里,当时的建设难度却并不比城开隧道小。

“进洞前,几百名壮士是写了遗书的。”重庆市原重点公路工程建设指挥部总工办主任、年逾古稀的汤乾忠回忆说,中梁山隧道地质复杂,多软弱围岩、断层,还有瓦斯分布,当时的人们并没有处置经验和装备,事故随时可能发生。王文广回忆说,那时候,施工中的隧道满地是泥浆,施工人员穿着“桶桶靴”走在泥浆里,深一脚浅一脚。

有一次,一名监理人员因为没能及时从泥浆中拔出腿来,被运送洞渣的大车撞倒,酿成悲剧。如今,一种可移动式液压栈桥已经在全市高速公路项目中广泛应用。桥上走人和车,桥下则同步浇筑混凝土、硬化路面,做完一段,施工人员便遥控操作栈桥向前移动,基本实现隧道挖到哪里,路就硬化到哪里,施工人员甚至可以穿皮鞋进洞。

隧道施工最大的危险,是来自前方未知的不良地质。断层、岩溶、暗河、突泥涌水、瓦斯……虽然勘察人员前期会采用多种方法做探测,绘制地形剖面图,但传统的探测装备,就像管中窥豹,常常探不准确。比如在渝湘高速秀山隧道的掘进中,一处探测中含水并不多的岩腔,在雨后水量大增。

一经爆破,几万立方米的水夹带着碎石、泥浆喷涌而出,冲走了不少工具设备,人们赶紧躲进作业车辆,被水推着向洞外走。又如奉溪高速羊桥隧道,施工人员根据设计图照常掘进。

一次爆破后,一个约200米长、50层楼高的巨大空洞让所有人傻了眼。最终,项目只能重新设计线路,绕过这个空洞。

随着装备的不断进化,这样的意外已经越来越少。例如城开隧道,四年半的掘进过程中,施工人员共遇到53次不良地质,包含破碎带、断层、岩溶、煤层等各种类型,但无一例外,全部被提前探知,未引发一起安全责任事故。“掌子面(作业面)前方几十米的情况,我们可以摸个八九不离十。

”重庆高速集团顾问公司(城开高速业主单位)执行董事杜小平介绍,包括城开隧道在内,城开高速的地质探测综合运用了多功能超前地质钻机、地质雷达、地震探测仪、瞬变电磁仪等装备。其中,瞬变电磁仪的强项是探测水在岩层中的分布;地震探测仪和地质雷达的原理类似于“打B超”,前者探测距离长,可达100米以上,后者距离较短,但准确性高;多功能超前地质钻机就像一把超大号的洛阳铲,可在两到三小时内钻取隧道前方六七十米处的岩芯,让前方地质“眼见为实”。在城开高速建设中,隧道掌子面再也不见以往工人扎堆干活的场景。

取而代之的,是一台台智能三臂凿岩台车。其“大肚皮”,可容3人同时操作;“大长臂”,刹那间即可在坚硬的岩壁上凿出数米深的爆破孔。以大巴山隧道为例。

其断面面积约90平方米,一次爆破需要打167个爆破孔。传统的人工打孔、安炸药,需要16个人连续工作4小时。而用智能三臂凿岩台车,3个人2小时就可以完成。

同时,它还可以在爆破后对断面进行扫描,自动计算生成下一道工序喷浆方量、分析超欠挖情况,即时优化下一个钻孔方案。城开高速“牛”在哪儿——重庆新老高速公路跨越时空的“对话”|欧亿体育app下载安装手机版(图3)

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城开高速东互通枢纽话施工从“除了钢筋几乎没用一寸钢”到用“不锈钢”修了座特大桥提到施工,首先要有材料。

重庆修高速公路的30多年,材料也在不断进步。可就在城开高速上,蓼子特大桥还未通车就已经露出黄褐色的斑斑锈迹。难道是材料出了问题?“没问题!这可是座‘不锈钢’桥。

”杜小平的话让人更摸不着头脑。他接着解释道,蓼子特大桥的钢拱在国内高速公路中首次使用了耐候钢材料,通过在表面形成一层致密稳定的锈蚀层保护膜,来有效阻滞腐蚀介质的渗入和传输,达到“以锈防锈”的效果。

而反观重庆修建的第一条高速公路成渝高速,由于钢材紧缺,除了混凝土里面的钢筋,全线其余的结构物中几乎找不到一寸钢。“钢虽然成本高,但其在施工中的优势也相当明显。”重庆高速集团建管部总经理胡旭辉介绍,由于钢材可以预先被精细加工为半成品结构件,使用时直接拼装,大大提高了施工效率和工程质量。近10年来,市交通局积极推进“绿色公路”建设,大力推广钢结构应用,重庆在高速公路建设中大量使用钢材。

然而,钢结构的一个天然缺点,就是锈蚀的不可避免。比如渝湘高速细沙河大桥,每5年就要刷一次漆,不仅不环保,每次涂装成本也高达200万元。

“可以说,蓼子特大桥用到坏都不用再刷漆防锈了。”杜小平认为,蓼子特大桥使用的耐候钢,在未来将越来越多地用于高速公路建设。

不仅是施工所用的材料在进步,施工过程也变得更有想象力、更智慧。还是以蓼子特大桥为例。这座身处山岭重丘区的特大桥,距河面127米,一端连着蓼子互通、另一端连着长湾大桥,不具备传统桥梁缆索吊装工艺的锚锭条件。2022年8月,它以一场技惊四座的“空中体操”完成了合龙:每节重达700吨的4榀拱肋,先竖转70度,又平转182度,再竖转28度,历时8天后精准地拼接在一起,在国内首次成功实现单拱肋复合转体合龙。

转体施工时,受地形条件限制,大桥两岸各有一榀拱肋最大仰角达到70度,贴着外侧山体的树木末梢转过,好比给大山“梳头”。关于智慧,城开高速的建设,是BIM(建筑信息模型)技术首次在高速公路项目上的成功实践。利用该技术,只需要录入实际施工中的各种参数,如墩柱的高度、路面的坡度等,系统就可以根据参数模拟出正在施工的路、桥、隧、互通最终会“长”成什么样,以及时发现设计上的疏漏或施工中的误差。

比如在城口互通立交的桩基施工阶段,项目管理人员在每周的数据例行录入、对比中发现,如果继续按原设计施工,一条匝道分流壁的两侧最终将因设计时的一个数据计算错误,产生1米左右的高差。而如果没有BIM技术,这一失误至少要在半年后的桥梁上部结构施工阶段才能被发现,不仅耽误工期,还浪费人力物力。

同时,BIM技术还包括对各种结构物的几何形状、材质、位置等信息的记录。比如,城开高速上的大桥,每一片T梁都有一个二维码“身份证”。拿起手机一扫,就可以看到该片T梁即将安装的位置、尺寸、生产日期等,避免运输和安装时张冠李戴,“请错了客”。

“总之,BIM技术包罗万象,好比一个城开高速的‘元宇宙’。”杜小平说,随着技术的不断探索、成熟,这个“元宇宙”中的信息,还可用于后期的运营维护,让养护措施更加精准有效。


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