桐梓河特大桥

▲  金仁桐桐梓河特大桥

桐梓河特大桥 位于仁怀市、桐梓县交界处，横跨桐梓河，全长1422米，主跨达965米，主塔高208米，主桥为双塔单跨钢桁梁悬索桥，是贵州金仁桐高速公路跨度最大、施工最难的控制性工程。

大桥锚固体系是同时采用了隧道锚和重力嵌岩锚，两岸高低塔分别采用了群桩基础和扩大基础的形式，主缆采用1960Mpa高强镀锌铝平行钢丝，将索股数量从初步设计的114股优化至91股，钢桁梁设计为牛腿形式将永久吊点悬挑于主桁外侧（钢梁桥面宽度29米，吊点间距26米，主桁间距23.5米），这种结构组合是国内少见。

仁怀岸208米高塔和隧道锚是全桥的工期控制部位，但是仁怀岸同时面临着四大难题：（1）主墩边坡上的12栋房屋拆迁（2）地方道路横穿施工区域（3）山体地质灾害区开挖作业（4）进场12公里道路条件极差且涉及500余户村民干扰影响。

（1）桥位周边遍布村落，既有道路窄小，多在村落中穿行，坡度陡峭，转弯半径小，施工车辆难以通过，材料进场困难。两岸桥位相隔桐梓河，按现有道路通行需要绕行160公里，严重影响两岸施工管理，沟通不畅。故设置两个独立工区。

（2）地方人口密集、群工工作难度大

（3）两岸桥址处位于地方村落内，附近房屋、人口、农耕地密集，且民风较为彪悍，大桥的施工过程中的安全防护、协调疏导及索赔量远大于其他同类型项目，加大了施工难度。

本项目桥址区桐梓河呈典型的深切“V”型谷地，河谷切割剧烈，桐梓河两岸地形陡峭，多形成陡崖，两岸地表植较发育，仁怀岸山体坡面陡峭，斜坡自然坡角30°～50°，基岩露头，山体上部可见陡立灰岩、下部可见泥灰岩夹页岩。通过项目筹备期的设计优化工作，充分考虑主体施工对环境的影响，提高仁怀岸承台平台的标高，大幅减少开挖范围和开挖量，节约成本的同时降低了对山体自然地形地貌的破坏。

▲  提高仁怀岸承台标高，减少边坡开挖

仁怀岸主墩位于山体破碎滑坡区，地方政府已将其评定为地质灾害区，本项目仁怀岸地质灾害区，桥位从上之下分别在隧道锚洞口设置了7根抗滑桩，下方边坡采用锚杆锚索框架梁防护，主塔最下方设置15m高轻质混合气泡土挡墙护坡，保证了仁怀岸地质复杂条件下的主体结构施工。整个施工过程对山体影响范围非常小，项目获得贵州省及中国中铁绿色示范工程奖项。

▲  仁怀岸高边坡采用锚杆锚索框架梁+植生袋

仁怀岸引桥初步设计为(35+3×50）米四孔预应力混凝土现浇箱梁，采用钢管支架方案施工，最大高度114米。若按照初步设计方案，仁怀岸纵向185m范围边坡将全部搭设落地支架，进而需要开辟多条盘山便道及吊装平台，整个边坡将大面积破坏、扰动，该边坡位于政府公示的地质灾害区，此方案施工不仅成本投入大，且边坡安全风险极高。

现变更为（48+80+48）米的三跨连续刚构后，减少了墩台数量，且采用挂篮法施工，不需要大范围搭设落地支架，极大的减少了平台开挖数量和盘山便道数量，减少了开挖范围和开挖工程量。

与常规的连续刚构不同，为减少边跨直线段，本项目采用先中跨合龙完成体系转换后再不对称施工边跨悬臂段至桥台和索塔横梁处，减少现浇直线段支架。

▲  仁怀岸现浇箱梁引桥变更为连续刚构

桐梓岸岸坡上部呈陡崖直立状，下部为错落体，卸荷裂隙及其发育，灰岩外露，根据地质详勘资料，初步设计的4#主塔下方岩溶影响范围较大且深度至地表以下80米。原设计为群桩基础，施工过程中需要进行大量的岩溶填充处理，施工成本高且混凝土填充物会对该片区域造成地下污染，甚至因岩溶连通桐梓河还会对水源保护区造成污染。

施工阶段通过设计优化将4#主塔基础变更为扩大基础形式，一方面减少了开挖量，另一方面通过岩层顶盖承载桥塔，取消溶洞处理，避免了环境污染，从根源解决了4#主塔施工的环境保护和水土保持问题。

▲  桐梓岸4#主塔由溶洞区群桩变更为扩大基础

桐梓岸重力式锚碇初步设计为下埋式，锚体基坑开挖方量约22万方。通过设计优化将重力锚标高整体抬高，使其通过水平摩阻、锚体自重和基础前方嵌岩来满足结构受力要求，开挖量减少至6万方左右，因标高上抬使开挖放坡范围也缩小，降低施工成本的同时，有效的降低了山体开挖破坏，达到环境保护和水土保持要求。

▲  桐梓岸重力式锚碇标高上抬减少山体开挖

采用信息技术、智能技术在绿色建造过程中增强人员职业健康保护及工地建设，采用了监控系统、农民工实名制系统、拌和站系统等一系列信息技术，协同管理。

▲  项目部采用信息技术、智能技术

隧道锚因地质原因导致洞口工程设计方案变更，工期延后了三个月，影响大桥总体工期目标。隧道锚不同于隧道斜井之处在于大倾角深洞结构对施工难度和工效是极大的挑战，47°的开挖角度使常规的设备、人员、材料无法自稳和进出洞。

为此，优化轨道出渣系统的方式提高隧洞开挖的工作效率，全力弥补损失的工期。采用全新的侧翻式矿车，利用双重轨道实现侧翻卸渣的同时锁定小车自身使其不会倾覆，同时也解决了常规矿车停车等待渣土车接料的工序停顿问题。该系统加大支架强度、矿车容量并采用大型卷扬机作为牵引设备，满足工效的同时，不再额外增加设备投入，且设备全部依靠电力驱动，低碳节能，减少燃油设备投入，减低了环境污染。

▲  外翻式轨道小车出渣系统

隧洞开挖完成后，还有约1.6万方钢筋混凝土及锚固系统需要在洞内施工，常规吊装设备无法在大倾角斜洞内吊装作业，我部在锚碇洞外平台设置卷扬机和转向装置，前期洞内材料利用牵引小车运输，后期钢结构支架及模板通过沿洞顶布置的“天线”吊装系统进行吊装，解决洞内材料运输吊装难题。

▲  隧道锚“天线”“地线”运输吊装系统

根据隧道锚的角度定制型钢滑架连接隧洞内外，使重型的鞍体构件在没有大型吊装机械的情况下从洞外运达至深洞内设计位置，再采用垂直提升门架上自制吊装系统将散索鞍鞍体与预埋体系对位连接。

▲  隧道锚大倾角深洞内散索鞍吊装

桐梓河特大桥仁怀岸3#主塔位于陡峭斜坡面上，承台位置处于半填半挖区，其中平台靠跨中侧悬空处垂直高度15m，且下方即是农田和村落。常规平台方案采用边坡上开挖台阶浇筑重型混凝土挡土墙防护，但仁怀岸整体岸坡地质条件较差，一方面重型挡墙基础需要开挖面积大，对边坡坡脚扰动极大，开挖过程中就存在安全隐患；另一方面重型挡墙自身对不稳定的陡坡会造成极大的竖向荷载，增加了坡体滑移的风险，不符合本项目环保水保的初衷。

施工设计中采用填筑气泡混合轻质土挡墙的方式形成仁怀岸3#主塔平台。气泡混合轻质土是一种新型微孔类轻质环保材料，具有轻质性、自立性、自密实性、容重和强度可调节性、施工便捷性、保温隔热性及环保等特点。本项目通过实施该气泡混合轻质土挡墙，减少了基础的开挖和对基底的重力荷载，在汛期的极端条件下，打造了挡墙抗压和抗倾覆性、耐久性、安全性、快速施工等技术施工亮点。

▲  仁怀岸3#主塔采用新型气泡混合轻质

桐梓河特大桥索塔为四向收坡且内倾，而爬模架体需保持相对垂直状态才能保证受力均衡稳定，导致大部分斜塔都需要在中途进行爬模换轨，但换轨意味着高空体系转换和危大工序隐患增加（高空架体拆装）。

本项目一方面对爬模架体进行了改制，通过倒角段模板架体与直面段连成整体来平衡架体的配重，使前期在保证安全的前提下让架体、爬轨偏心布置，实现爬模可以直接从塔根部爬升至塔顶，中途省掉了常规斜塔换轨的重大风险源。另一方面，本项目爬模采用了最新的冲孔钢板防护网对整个爬模平台进行封闭，强度高、抗风性能好且封闭性强外观美观，所有作业平台设置有集中收纳箱和消防灭火装置，所有孔洞间隙采用高强度合页翻板进行封闭，从管理行为上将高空作业风险降至最低。

▲  爬模安全设计

输水管接上爬模架体后，顺着爬模架体连接喷淋管道，喷淋管道则沿着爬模架体顶平台一圈布置。采用3.5cm的软管，管上开有正多个均匀布置的喷水孔。混凝土浇筑完成需要养护时，只需要打开喷淋系统开关，整个系统就运行起来，达到养护效果。自制的喷淋系统节省了人工，减少了材料，安装、维修方便，节约用水，也避免了出现漏养的现象，真正实现了全天候、全方位的喷淋养护，能达到“随开随养”。

▲  高塔喷淋养护

本项目锚碇高达27.72m，设有三条后浇带，常规锚碇后浇带施工方法采用普通木模或钢模分隔浇筑，但形成的狭小空间导致大面积的凿毛工作量庞大且质量无法保证，在桐梓河特大桥施工策划初期，通过经济比选和方案对比，我部选择采用新型的模板材料—快易收口网，此种材料具备一定的强度，加上背带和拉杆后完全可以替代普通模板，加上其自身的皱褶形状及密目网结构特性，使其能与混凝土充分嵌固在一起，且混凝土成型后代替了凿毛施工，甚至使后浇带混凝土的咬合效果更优于常规的施工缝凿毛。

▲  锚碇后浇带“快易收口网”

悬索桥的牵引系统和吊装系统所用的缆索通常为传统的浸油钢丝绳，表面涂满黄油用于缆索的防护，但随着气温的升高，缆索上的油污将会滴落至下方构造物上造成污染，难以清理。本项目缆索系统计划采用镀锌无油钢丝绳，避免了上部结构施工过程中缆索的油污对结构物和环境造成污染。

▲  牵引系统及吊装钢丝绳采用镀锌钢丝绳

单根索股在架设入鞍时需要将索股从正六边形状态整形为四边形后在鞍槽内锁定，现场整形精度难以保证且功效低，本项目索股在制造厂内精确量测定位，通过整形设备在工厂内精确完成索股“六改四”预整形，现场可以直接入鞍。

▲ 索股厂内预整形

桐梓河特大桥连通遵义市的仁怀市和桐梓县两地路网，建成后两地交通通行时间将由原来的两个半小时缩短至二十分钟，大桥的建成对于贵州省路网的完善以及遵义市各县市间的经济发展起到积极的推动作用。项目所属的金仁桐高速公路的建设对完善区域路网，发挥贵州作为西南重要陆路交通枢纽的作用，加快黔北经济社会发展，决战脱贫攻坚、实现同步全面建成小康社会目标，推动沿线矿产开发利用、区域旅游业快速发展等具有重要意义。

▲ 金仁桐桐梓河特大桥