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南河特大桥顶升改造工程,创常州桥梁建设新高度
发布者:常州市公路学会    发布时间:2019-09-24

9月20日下午,上跨芜申运河溧阳段的南河特大桥整体顶升改造工程正式完工并全面恢复通车,这是目前国内最大的跨径桥梁整体改造工程,也是国内首例钢管砼系杆拱桥整体顶升改造工程,成就了多个“之最”,创造了常州桥梁建设的新高度。

芜申运河纵贯皖、苏、沪二省一市,穿越长三角,是一条沟通长江和太湖水系跨流域的省际内河航运通道,航运地位十分突出。“十二五”期间,常州实施芜申运河溧阳段航道整治工程,将该段航道通航等级由6、7级,整治改造为3级高等级内河航道。完善了区域综合交通体系、改善水运交通条件、充分发挥水运优势、缓解苏南运河航行压力、提高河道防洪能力、促进沿线经济社会发展等,具有重大而深远的意义。整治工程完工后,开始实施跨河桥梁改造,其中建成于2003年的南河特大桥是该段航道上最大的一座大桥,通航净高已远不能满足三级航道通航标准,是整段航道桥梁改造中的重点工程。

传统的桥梁改造办法有两种,一是原地重建,即“拆旧建新”。这种办法,不但投入大、工期长、严重影响宁杭高速正常通行,同时施工中不可避免造成大气、水体污染;第二种办法,就是异地重建。这种办法须将宁杭高速改道,在原桥址先建好新桥,通车后再拆除老桥。这种办法虽可减少通车影响,但同样存在投资大和拆桥污染问题,而且更多占用土地。

面对难题,南河特大桥改造工程项目办设想采用桥梁整体顶升技术。

为实现这一设想,项目办先期到兄弟省市、单位调研,了解到上海跨黄浦江横潦泾大桥、昆山吴淞江大桥等都曾采用过桥梁整体顶升改造技术,并获得较好成效。然而,即使有先例,桥梁整体顶升施工在当时仍有诸多难点需要突破,存在极大的挑战。

南河特大桥老桥总长659米,其中主桥为钢管混凝土系杆拱桥结构,跨径达到130米,主桥顶升跨径比当时国内最大顶升跨径的横潦泾大桥还要长5米;引桥共22跨,为预应力组合箱梁和现浇箱梁。桥梁横向双幅布置,单幅宽16.75米,路桥分界填土高度约6.5米。本次改造将原主桥系杆拱上部结构和引桥上部结构均进行整体平行顶升,顶升高度达2.16米,老桥基础及下部结构仍作为顶升后桥梁上部结构的基础。

桥梁上部结构整体顶升的关键,就是顶升过程中必须严格按比例同步抬升,否则桥体就会因受力不均匀而造成损坏。为此,桥梁建设者在施工中采用了PLC液压多点同步顶升控制系统,平均每小时向上顶升0.2米,通过位移指令来控制液压千斤顶行程,保证各台液压千斤顶顶升的同步性,控制精确可达0.01毫米。同时采用机械跟随保护装置,保证顶升过程中时刻都有机械保护,防止千斤顶失压坐落造成事故。此外,为了降低桥台填土高度和周边协调,在南北侧引桥分别增加6跨和4跨,桥梁接线道路与顶升后桥梁相顺接,路线改造全长1530米。

新工艺的应用使得施工期仅为“拆旧建新”的1/2,南河特大桥左半幅桥梁只用时两个月就成功顶升至设计高度,并成功赶在春运前,正式开放交通通车运行。春运结束后,建设者们又抓紧开展右半幅桥梁施工,于6月21日完成桥梁整体顶升至设计高度。不仅如此,项目办在工程建设中坚持打绿色牌、走创新路,与“拆旧建新”办法相比,顶升工艺在经济效益、工期、节能环保、交通影响程度等方面具有不可比拟的优势,且基本不产生废水、废杂和噪声,老桥全部利用,节省资金3000万元。

       南河特大桥整体顶升改造工程先后获得了省市两级“平安工地”示范工地的荣誉称号。由此研发的《内河航道整治中既有线桥梁整体顶升关键技术研究》课题,获得2019年度江苏省交通运输科技与成果转化立项项目,将向全省航道桥梁改造工程推广应用。


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