交通“貴州造”全國(guó)響當(dāng)當(dāng)
2011-4-18 23:54:00 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 編輯:56885 關(guān)注度:摘要:... ...
在壩陵河大峽谷上,一座宏偉壯麗的大橋橫亙?cè)诿CT旗F之上。大橋的橋面與壩陵河水面的垂直距離高達(dá)370多米。從橋上向下俯瞰,仿佛置身天界。一陣大風(fēng)吹來(lái),卻沒(méi)有感覺(jué)到搖晃。
據(jù)交通運(yùn)輸廳科技處的同志介紹,壩陵河大橋架在深深的峽谷上,大峽谷的風(fēng)變化大,不像平原和海洋上的風(fēng)那么規(guī)矩。大橋的各個(gè)位置,各個(gè)方向,風(fēng)力都不一樣,為提高橋梁顫振穩(wěn)定性,建設(shè)者們?yōu)閴瘟旰哟髽蜓b上“翅膀”——在國(guó)內(nèi)首次采用了橋面開(kāi)槽和氣動(dòng)翼板組合的新型氣動(dòng)控制措施,氣動(dòng)翼板由骨架和蒙皮組成,安裝在下檢修道外側(cè),上下兩層。疏導(dǎo)風(fēng)向一個(gè)方向走,像一把巨大的梳子,讓風(fēng)順利過(guò)去,保證風(fēng)力在大橋所在的位置盡量變得有規(guī)矩。抗風(fēng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也按百年一遇的最大風(fēng)速——每秒25.90米設(shè)計(jì)。另外它具有翅膀一樣的造型,對(duì)桁架架構(gòu)也起到一個(gè)平衡的作用。
不僅在抗風(fēng)方面取得成果,壩陵河大橋采用了多項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù),如在先導(dǎo)索架設(shè)中采用了世界首創(chuàng)的遙控飛艇技術(shù),克服了因地勢(shì)陡峭形成的管道風(fēng)效應(yīng),使先導(dǎo)索在飛艇牽引下安全準(zhǔn)確地穿過(guò)峽谷。利用橋面吊機(jī)從索塔處向跨中逐段拼裝是國(guó)內(nèi)首次采用的技術(shù),分多次、逐步施加拉力,以保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,同時(shí)克服了橋下沒(méi)有通航的河流,運(yùn)送大型橋梁部件困難,且起吊重量大,纜索吊裝方案不經(jīng)濟(jì)等難題。高泵程機(jī)制砂混凝土施工工藝創(chuàng)國(guó)內(nèi)施工先河,為國(guó)內(nèi)山砂資源就近利用開(kāi)辟了一條捷徑。前不久,交通運(yùn)輸部科技司負(fù)責(zé)人和來(lái)自北京、重慶、長(zhǎng)沙和武漢等地的國(guó)內(nèi)橋梁專家實(shí)地考察壩陵河大橋后,認(rèn)為貴州的一些交通科技技術(shù)在高山峽谷地貌中的創(chuàng)新運(yùn)用屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。
我省交通建設(shè)近年來(lái)迅猛發(fā)展,在貴州復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下建設(shè)高速公路迫切需要科技支撐,科技投入不斷加大,目前共投入科技項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)共計(jì)1.6億元,我省共承擔(dān)西部交通科技項(xiàng)目21項(xiàng),國(guó)家和省的科技項(xiàng)目10多個(gè)。通過(guò)項(xiàng)目的研究,取得了豐碩的成果,江界河大橋獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、中國(guó)建筑工程魯班獎(jiǎng),其他一些項(xiàng)目獲省部級(jí)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)1項(xiàng),獲一等獎(jiǎng)6項(xiàng),獲二、三等獎(jiǎng)10余項(xiàng)。省橋梁工程總公司修建的廣州新光大橋連獲中國(guó)建設(shè)工程魯班獎(jiǎng)和中國(guó)土木工程詹天佑大獎(jiǎng),“貴州造”橋梁雄赳赳跨越珠江,標(biāo)志著貴州交通科技技術(shù)已在全國(guó)打響品牌。
北盤(pán)江大橋上運(yùn)用了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)。
山區(qū)大跨徑橋梁建設(shè)技術(shù)不斷提高。通過(guò)壩陵河大橋,使我省橋梁建設(shè)跨上了一個(gè)新臺(tái)階,該橋居同類型橋梁國(guó)內(nèi)第一、世界第六,在山區(qū)橋梁抗風(fēng)、鋼桁梁施工工藝、隧道錨施工等方面取得突破,為大橋建設(shè)提供了有力的技術(shù)保障。同時(shí)這些成果在北盤(pán)江大橋、馬嶺河大橋等大跨徑橋梁中得到應(yīng)用,使我省的橋梁建設(shè)水平有了較大的提高。
特殊地質(zhì)條件下的交通建設(shè)技術(shù)取得突破。以貴州為中心的西南巖溶地區(qū)是世界上最大的裸露型巖溶區(qū),該地區(qū)特殊的地質(zhì)條件容易導(dǎo)致道路塌陷、隧道突水、水系污染等嚴(yán)重災(zāi)害,通過(guò)巖溶地區(qū)公路修筑成套技術(shù)的研究,開(kāi)發(fā)了巖溶勘察、評(píng)價(jià)、處治、材料利用、環(huán)境保護(hù)五套技術(shù),成功地突破了技術(shù)瓶頸,如在隱伏巖溶探測(cè)中,自主研發(fā)了甚高頻電磁波多參數(shù)層析成像新技術(shù),探明隱伏巖溶的位置和形態(tài),為設(shè)計(jì)提供可靠的勘察依據(jù),使得巖溶勘察準(zhǔn)確率和符合率大大提高,減少了工程變更。目前,該成套技術(shù)在貴州、湖南、廣西等省區(qū)2000多公里高速公路中廣泛應(yīng)用,取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
巖溶地區(qū)交通建設(shè)技術(shù)取得六項(xiàng)突破
科技人員討論處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
巖溶地質(zhì)是困擾公路工程建設(shè)的特殊地質(zhì)問(wèn)題之一。針對(duì)我省復(fù)雜的巖溶環(huán)境條件,原有的工程技術(shù)難以支撐大規(guī)模的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。為此,交通運(yùn)輸部在西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目中確立了“巖溶地區(qū)公路修筑成套技術(shù)研究”,作為解決我國(guó)交通工程建設(shè)中的幾大特殊地質(zhì)問(wèn)題的專題研究之一。
通過(guò)科研人員歷時(shí)5年多的刻苦攻關(guān),完成了包括2000多公里工程現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、2000多組室內(nèi)試驗(yàn)、400多組現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、130多項(xiàng)數(shù)值分析、33項(xiàng)依托工程的跟蹤觀測(cè)的近百項(xiàng)研究,對(duì)巖溶勘察評(píng)價(jià)、材料資源利用、工程處治、環(huán)境保護(hù)和公路工程巖溶環(huán)境區(qū)劃等進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究,取得了26項(xiàng)研究成果,實(shí)現(xiàn)了巖溶地區(qū)公路修筑成套技術(shù)的重大創(chuàng)新,大大豐富了巖溶地區(qū)的公路交通建設(shè)的技術(shù)儲(chǔ)備。
研究成果已在貴州、廣西、湖南、云南等省區(qū)12條高速公路、33座大橋、11座隧道的建設(shè)工程中得到推廣應(yīng)用,有力支撐了這些重大工程的建設(shè),有效保護(hù)了沿線自然生態(tài)環(huán)境,已取得超過(guò)1.5億元的直接經(jīng)濟(jì)效益。獲得國(guó)家專利4項(xiàng),編制地方標(biāo)準(zhǔn)2部,參與修訂交通部《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),有關(guān)成果還納入交通部《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》等。該項(xiàng)目獲得2008年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),2007年貴州省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),2007年度中國(guó)公路學(xué)會(huì)特等獎(jiǎng)。
山區(qū)大橋跨壑穿山舞長(zhǎng)龍
我省屬典型的巖溶山區(qū),山高峪深,地質(zhì)情況非常復(fù)雜,在這樣的地區(qū)建設(shè)大跨徑橋梁的技術(shù)難題相當(dāng)多,如橋梁基礎(chǔ)的確定、上部結(jié)構(gòu)的架設(shè)、山區(qū)峽谷風(fēng)的影響等等,通過(guò)壩陵河特大橋、北盤(pán)江特大橋、馬嶺河特大橋等一系列大型橋梁建成通車(chē),使得我省在山區(qū)大跨徑橋梁建設(shè)技術(shù)方面上了一個(gè)新臺(tái)階。
壩陵河特大橋和北盤(pán)江特大橋位于國(guó)道主干線上海至瑞麗高速公路上,主跨分別為1088米和648米的懸索橋,馬嶺河特大橋位于國(guó)道主干線汕頭至昆明高速公路上,主跨為360m的雙塔斜拉橋,這三座橋梁所遇到的技術(shù)難題即有相似,也有不同。壩陵河特大橋尤其突出,是國(guó)內(nèi)首座跨徑超過(guò)千米的鋼桁梁懸索橋,關(guān)鍵技術(shù)主要有三個(gè)方面,一是山區(qū)峽谷風(fēng)對(duì)橋梁的影響;二是大型隧道錨的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)控技術(shù);三是鋼桁梁的施工監(jiān)控技術(shù)。該類橋梁國(guó)內(nèi)外沒(méi)有更多可供借鑒的經(jīng)驗(yàn),這三個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)主要難度是:山區(qū)峽谷風(fēng)場(chǎng)與平原地區(qū)或沿海地區(qū)的風(fēng)場(chǎng)不一樣,對(duì)橋梁產(chǎn)生的影響也不一樣,山區(qū)峽谷風(fēng)向同、風(fēng)力變化大,對(duì)橋梁產(chǎn)生的影響變化大,要做大量的物理、數(shù)值模型實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,找到相關(guān)最不利的風(fēng)參數(shù)極為困難;壩陵河大橋的隧道錨因受地形的影響,只能設(shè)置于隧道中的巖體下,其受力情況影響隧道的穩(wěn)定性,這在國(guó)內(nèi)的懸索橋錨碇中也較為少見(jiàn),如何在既要保證錨碇的受力穩(wěn)定又要確定隧道不受錨碇的受力影響受形,難度相當(dāng)大;上部結(jié)構(gòu)的施工在山區(qū)大跨徑橋梁中難度也是相當(dāng)大的,在山區(qū)建設(shè)橋梁與跨海、跨河橋梁不同,對(duì)于上部結(jié)構(gòu)的施工在跨海、跨河橋梁中可以借助海水、河水用大型船只運(yùn)送到指定位置再進(jìn)行吊裝,而在山區(qū)峽谷中,沒(méi)有可借助的運(yùn)輸方式,壩陵河大橋考慮這個(gè)特點(diǎn),設(shè)計(jì)的橋梁上部結(jié)構(gòu)為鋼桁梁加勁梁,其特點(diǎn)是可以分節(jié)拼裝,但如何將這些桁片拼裝到指定的位置,技術(shù)難度也是相當(dāng)大的。為了突破這些關(guān)鍵技術(shù),我省申請(qǐng)了交通部西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目“壩陵河特大橋建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究”,歷時(shí)5年多時(shí)間,聯(lián)合了中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院等10多家單位,在山區(qū)峽谷橋梁抗風(fēng)技術(shù)和巖溶地區(qū)大型隧道錨關(guān)鍵技術(shù)、山區(qū)鋼桁梁懸索橋施工監(jiān)控技術(shù)等方面取得了突出的成果,為壩陵河特大橋建設(shè)提供了有力的技術(shù)支撐和保障。
這些成果同時(shí)應(yīng)用在有類似地質(zhì)條件的北盤(pán)江、馬嶺河特大橋等橋梁中,北盤(pán)江大橋在結(jié)合壩陵河大橋的研究成果,成功地研究出了一套勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)控等技術(shù)方法,使得大橋得以順利建成通車(chē),該橋獲貴州省2010年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。壩陵河大橋也正在申請(qǐng)獎(jiǎng)勵(lì)中。
公路建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確預(yù)警
道路邊坡施工人員正在埋置人工降雨傳感器。
地質(zhì)災(zāi)害對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施危害極大。西部地區(qū)多為山嶺重丘,地質(zhì)情況極為復(fù)雜,是地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)地區(qū),貴州正處于這樣一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)區(qū)域。貴州省交通運(yùn)輸廳申請(qǐng)了交通部西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目“西部地區(qū)公路地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)研究”,主要研究西部地區(qū)巖體斜坡在降雨、人為活動(dòng)的誘發(fā)下,崩塌、滑坡、泥石流突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的成災(zāi)活動(dòng)規(guī)律及其監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù),提出合適的崩滑流地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)程序和標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)不斷探索,在西部地區(qū)公路地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報(bào)技術(shù)上有了重大突破:
通過(guò)研究,提出了一套在西部地區(qū)較為適用的公路地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃的基本理論和方法,建立了貴州省區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,編制了貴州省區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性分區(qū)圖,針對(duì)貴州省主要干線公路出現(xiàn)較多的滑坡、崩塌和泥石流災(zāi)害,提出了公路在選線、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)不同階段,對(duì)滑坡、崩塌和泥石流災(zāi)害相應(yīng)的預(yù)防治措施和辦法。
通過(guò)滑坡現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn),分析了降雨型滑坡和開(kāi)挖型滑坡的機(jī)理,揭示了降雨和開(kāi)挖觸發(fā)因素對(duì)滑坡成災(zāi)機(jī)制和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響,提出了公路滑坡、崩塌監(jiān)測(cè)的優(yōu)選方法,總結(jié)出各階段監(jiān)測(cè)的目的范圍、監(jiān)測(cè)網(wǎng)的布置、監(jiān)測(cè)的頻率。全面、系統(tǒng)地分析和總結(jié)了公路泥石流災(zāi)害的基本理論和方法,提出了公路泥石流的判別、評(píng)價(jià)以及預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)方法,提高了預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率。提出了公路地質(zhì)災(zāi)害群測(cè)群防的體系,規(guī)定了各單位的工作內(nèi)容和職責(zé)。開(kāi)發(fā)了自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
開(kāi)發(fā)了“基于公路地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)信息管理系統(tǒng)”網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),建立了工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和各災(zāi)種的數(shù)據(jù)分析方法庫(kù)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模型庫(kù)以及預(yù)報(bào)判據(jù)庫(kù)接口子系統(tǒng)。將災(zāi)害區(qū)劃各專題圖層等空間信息發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上,實(shí)現(xiàn)了基于貴州省公路路網(wǎng)的災(zāi)害區(qū)劃綜合信息查詢。
取得的這些成果,實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)災(zāi)害的提前預(yù)警預(yù)報(bào),有效地減少地質(zhì)災(zāi)害造成的損失和傷亡,該成果獲得2009年度中國(guó)公路學(xué)會(huì)一等獎(jiǎng)。
新材料成功運(yùn)用于省內(nèi)多條高速路
貴州很早就開(kāi)始采用碳酸巖軋制的機(jī)制砂生產(chǎn)混凝土,但是由于機(jī)制砂“石粉含量高、棱角多”等缺陷,所配制的混凝土強(qiáng)度較低、工作性能較差,使用范圍受到限制。
隨著國(guó)家“西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略”的深入推進(jìn),交通建設(shè)突飛猛進(jìn),大型橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)物越來(lái)越多,不僅對(duì)機(jī)制砂混凝土的強(qiáng)度等級(jí)提出了更高的要求,而且對(duì)混凝土的各種性能也提出更高要求。
貴州公路交通科技工作者和建設(shè)者們依托“巖溶地區(qū)公路修筑成套技術(shù)”等科技項(xiàng)目,取得了多個(gè)研究成果,攻克了機(jī)制砂高強(qiáng)高性能混凝土技術(shù)難關(guān),擴(kuò)大了機(jī)制砂的應(yīng)用范圍。主要有以下幾方面突破:
突破了機(jī)制砂配制高性能混凝土的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù),將石粉含量放寬到5%-10.5%,突破了“國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于機(jī)制砂石粉含量的限值”,大大拓展了機(jī)制砂的使用范圍。成果已在玉凱公路七里塘大橋、鎮(zhèn)勝公路壩陵河大橋等建設(shè)中得到推廣應(yīng)用。
通過(guò)高效減水劑和礦物摻和料共同摻用的“雙摻技術(shù)”和配合比優(yōu)選技術(shù),研究了機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土高揚(yáng)程泵送技術(shù),研發(fā)的機(jī)制砂泵送混凝土技術(shù)已應(yīng)用于鎮(zhèn)勝高速公路壩陵河大橋、扎南高速公路烏江大橋等工程。
基于機(jī)制砂研究和應(yīng)用成果,編制了《貴州省高速公路機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土技術(shù)規(guī)程》,將對(duì)貴州乃至全國(guó)應(yīng)用機(jī)制砂混凝土具有重要指導(dǎo)作用。