乌江峡谷地形复杂、岸坡高陡、施工空间受限,且处于生态敏感区域。
如何在确保生态安全、施工安全与质量可靠的前提下跨越深切河谷、实现大跨度拱桥精准合龙,成为乌江特大桥建设必须直面的核心问题。
作为瓮马铁路南北延伸线的重要控制性工程,该桥主桥采用1孔337米上承式劲性骨架钢筋混凝土拱结构,建成后将成为国内在建最大跨度单线铁路混凝土拱桥,其工程组织与技术路径具有典型示范意义。
从原因看,大跨度拱桥建设面临的难点并非单一技术环节,而是由多重约束耦合叠加所致。
一是地形险峻与高陡岸坡并存,危岩、裂隙等地质风险对人员与结构安全构成长期威胁;二是水深与跨径大,传统栈桥、临时道路布设难度高,施工通道与材料运输组织复杂;三是生态保护要求严格,岸坡开挖、弃渣堆置及施工扰动受到限制,施工方式必须更加精细化、集约化;四是大体积混凝土温控、钢管拱高空拼装、管内混凝土长距离泵送等关键工序对精度与连续性要求高,任何环节失误都可能引发质量隐患或工期波动。
围绕上述矛盾,项目团队将“减少扰动、提升精度、强化安全、缩短工期”作为主线统筹推进。
在施工通道方面,创造性提出并实施“隧式便道方案”:在乌江右岸山体后侧开挖一条约245米隧道,连接既有公路与桥梁拱座施工区域,尽量避免对岸坡及植被的直接开挖扰动,形成全天候、可控的运输与作业通道。
这一做法将临建设施对生态环境的影响前移到可管理的空间内,为生态敏感区大型工程“少开挖、少占地、少扰动”的施工组织提供了实践样本。
在安全治理方面,针对两岸危岩与高陡边坡,工程采取“主动治理+系统防护+深层加固”的组合策略:一方面组建专业高空作业队伍开展危石清理、裂隙封闭等处置,配合全域挂设主动防护网,从源头降低落石风险;另一方面对重点风险区域因地制宜搭设大规模脚手架体系,辅以大吨位预应力锚索深层加固,提升边坡整体稳定性,使边坡安全满足铁路长期运营对稳定与耐久的要求。
该类措施体现出由“事后处置”向“风险预控”转变的工程治理思路。
在质量控制方面,拱座开挖与大体积混凝土浇筑是决定结构可靠性的关键。
建设团队采用分层开挖与精细化爆破工艺,结合机械凿岩控制超欠挖,并同步实施锚杆、挂网喷混与主动防护等多重支护,形成“开挖—支护—防护”闭环管控。
在大体积混凝土施工中,通过分层浇筑、密集布设冷却管与温度自动监测体系联动,强化全过程温控管理,降低温度应力引发开裂的风险,确保拱座及拱圈关键部位的耐久性与整体性。
在高空拼装与运输组织方面,为解决超大构件制造、运输与吊装难题,项目通过工厂预制与预拼装、船舶运输与航道调度协同、现场高低塔缆索吊系统等综合方案,实现钢管拱高精度就位合龙,并在节约材料、降低临时结构用量等方面取得效果。
与此同时,针对拱形钢管内高强混凝土一次性长距离泵送易出现压力损失、断流或不密实的问题,工程通过工艺、设备与组织联动优化,开展全过程模拟试验并建立应急保障机制,压缩关键工序周期,提升灌注连续性与密实度,保障主拱受力性能。
从影响看,乌江特大桥的推进不仅体现在“刷新纪录”,更体现在对山区铁路桥梁建造方式的带动作用。
其一,工程在生态敏感区的施工通道创新、边坡综合治理体系和温控精细化管理,为同类项目提供了可借鉴的组织方法与技术组合;其二,大跨度单线铁路混凝土拱桥的实施将进一步完善区域铁路网络通达能力,为沿线资源要素流动、产业布局优化与文旅融合发展创造条件;其三,通过工序整合、装备协同和施工平台优化提升效率,有助于推动基础设施建设从“拼投入”向“拼管理、拼技术、拼效率”转型。
从对策与前景看,下一阶段仍需把控三条主线:一是持续强化安全生产与地质灾害监测预警,尤其对高陡边坡、危岩体及极端天气条件下的风险实施动态管理;二是聚焦质量耐久与运营指标,完善关键工序全过程数据化管理,确保结构在长期服役下的稳定可靠;三是系统总结“隧式便道、综合防护、毫米级合龙、管内连续灌注”等经验,形成可推广的标准化做法与工法体系,服务更多山区铁路桥梁建设。
随着工程进入冲刺阶段,这座大桥有望与上游既有桥梁形成公铁并行的景观组合,更将以其技术集成与绿色建造实践,助力我国铁路桥梁建造水平持续提升。
乌江特大桥的成功建设充分体现了中国基础设施建设的技术实力和创新能力。
在地形复杂、生态敏感、技术要求高的山区铁路建设中,建设者们坚持以科技创新为引领,在生态保护与工程建设之间找到了平衡点,在传统工艺与新技术之间实现了融合创新。
这种统筹推进、系统突破的做法,不仅为乌江特大桥的顺利建设奠定了基础,更为我国山区铁路、跨江跨河大型工程建设提供了可供借鉴的新思路、新方案。
随着工程建设不断推进,这座承载着交通强国梦想的大桥,必将成为新时代中国工程建设的新标杆。