大桥的地理位置 (四川省公路院供图)
鸡鸣三省大桥横跨赤水河上游支流倒流河,连接四川叙永县水潦彝族乡岔河村和云南省昭通市镇雄县坡头镇德隆村,峡谷深切,水流湍急,崖壁险峻,可谓天堑。远远望去,一座拱桥跨于“U”型河谷山区之上,犹如一道彩虹飞跨两岸,气势雄伟。殊不知,这样的地形结构可让四川公路设计院设计师们在前期勘察中费了不少的精力和心血。
回忆在设计各个阶段的测量工作,各种艰辛困苦历历在目,工程师宋路兵介绍到:“当时我们的工作人员需要在峭壁两边来回奔波,若是选择公路绕行或者渡江,则需要花费两个小时以上,经常需要来回跑。不仅如此,四川岸下坡不好走,雨后特别湿滑,下坡过程中差点坠入河中,现场地形复杂,很多地方GPS信号不稳定,时有时无,导致测量困难。” 宋路兵告诉记者,深冬时节碰到下雨,工作人员们挤在一棵树下躲了三个小时冷得瑟瑟发抖。
正所谓“磨刀不误砍柴工”。对两岸地质的全面细致的勘察是设计安全、可靠、稳固大桥的前提和基础。据四川公路设计院岩土工程一分院地质勘察项目负责人龚睿介绍,险峻的河谷,陡峭的悬崖,交通的闭塞给前期的地质勘察带来不少的挑战和困难。
考察人员正在进行地质勘查 (四川省公路院供图)
“我们现场勘探需携带许多装备,基本上都是联系当地船工,帮助过河。” 龚睿回忆到,2016年元旦,项目组再次去现场,船工家里本来有事,但听说勘探队要来,坚持过来送他们过河,赤水河乱石很多,大冬天,水位不高,船工徒步涉水,把勘探队连人带设备拖过河。“那天我们的工作到接近天黑才收工,原以为船工早已回家,结果他却一直守在那里,担心勘探队下来没办法过河。” 龚睿感慨的说到,就是这些平凡又微小的细节深深打动我们,也让我们坚定信心,抓紧工作进度,争取早日让河两岸老百姓不再渡河,修好他们渴盼已久的连心桥。
功夫不负有心人,经过四川公路设计院地质勘察团队的艰苦努力,全面细致地查明了建桥区域内的地质条件,为后期桥梁的修建奠定了坚实的基础。
谈岩土设计:
处治复杂地质环境 让大桥免受地灾扰
地质勘察重重困难,岩土设计更充满挑战。这座桥梁唯一的横跨通道内存在着特殊而复杂的地质环境,桥址区发育有岩溶、深大卸荷带、滑坡、崩塌等诸多不良地质现象,稍有不慎大桥就会受到这些地质灾害的影响,甚至影响大桥的安全。而 “主治”这些地质病害的正是四川公路设计院岩土工程一分院岩土设计负责人刘天翔,在他手上成功处治了上百起复杂重大地质灾害,但即便在这样一位地灾防治领域经验丰富的“医生”看来,大桥所处的复杂地质环境也是给设计人员带来了极大的困扰和挑战。
刘天翔正在接受记者采访 (摄影:王今泽)
“为了保证大桥拱座的安全距离,设计采用了深挖埋置拱座的方式,这样一来就需要深挖岩体,而大桥桥基所处地层属于典型的顺层结构,并夹有多层的软弱夹层,这种俗称最易滑坡的地质结构,几乎是所有设计人员都害怕遇到的,同时就在桥位下方100米的位置就发育有一处超过90万方的大型基岩顺层古滑坡。”刘天翔感叹到,地质条件虽然不是“天生丽质”,处治技术难度巨大,但一想到给当地老百姓“天堑变通途”的承诺,我们的岩土设计团队就有责无旁贷的责任和使命,“没条件创造条件”也要让大桥从这里顺利通过。
在经过一个多月的反复计算和模拟分析后,刘天翔和他的团队首次创新采用了顺层坡体多台阶预测法,成功计算了拱座基坑开挖可能诱发的顺层基岩滑坡的范围、深度和规模等,并以此为依据选择最适合的位置,采用了抗滑桩、框架锚杆、超深锚索等一系列措施,成功解决了超高开挖顺层边坡的加固问题,有效避免了滑坡发生,为后期桥梁的修建筑牢了根基,保证了桥梁的长期安全。
大桥的防护措施 (四川省公路院供图)
经常到工地一线的刘天翔,即便工作环境恶劣,可四周优美的自然环境让这位诗词爱好者文思泉涌。在一次乘坐空中施工货运缆车时,葱茏绿色尽收眼底,刘天翔不禁现场赋诗一首:“峭壁危岩惊造化,赤水百里涧边青。薄雾如纱盘峻岭,云中翠嶂人语稀。便道铁梯行路险,风中货缆途惊魂。两山对峙幽谷深,鸡鸣三省奏空灵。”
惊险的货缆 (四川省公路院供图)
谈桥梁设计:
首创国内“独门秘籍” 让施工维护经济又实惠
地质勘探重重困难,桥梁设计更充满挑战。“操刀”该座大桥的四川公路设计院桥梁分院副院长兼设计项目负责人卢小锋是在山区桥梁设计领域经验丰富的专家。在他的办公室,有许多桥梁著作和研究成果。
卢小锋正在认真工作 (摄影:王今泽)
“我们四川公路设计院设计了多座大桥,获得了国际国内大奖。” 卢小锋自豪地介绍到,而鸡鸣三省大桥在设计工程中,还运用了四川公路设计院首创的国内“独门秘籍”--大桥采用挂篮悬臂浇筑法施工,即在桥墩架设操作平台,逐段浇筑混凝土主拱圈。
“该工法是由我们公司在西攀高速公路白沙沟1号大桥中首创,在运输条件差、地形陡峻、吊装困难、预制场地困难的山区有得天独厚的天然优势。” 卢小锋谈到。
在桥型的设计选择上,卢小锋说到,“对比斜拉桥、悬索桥方案,拱桥具有施工工艺简单、经济指标高和后期养护简单、结构刚度大等优点。卢小锋说,由于地势险要,鸡鸣三省大桥的中心点桥面距离河底的落差有159米,50多层楼的高度,他们在前期设计就充分考虑到这座桥要便于后期维护,节约工程造价等因素,认为钢筋混凝土箱型拱桥结构具有工艺简单、施工工期短、经济成本低、养护成本低等优势,因此,拱形桥结构是性价比最高的不二之选。
“目前,我们的主拱圈顺利合龙,接下来,将在主拱圈上面进行拱桥上建筑和桥面系施工,预计今年年底大桥将正式通车。”在卢小锋办公室,厚厚的一摞《鸡鸣三省大桥施工图设计文件》是他带领设计团队成员们熬夜加班的印记。“桥梁工程关乎民生大计,关乎行人车辆的安全,在前期勘察设计我们必须全面细致,不能有一丝一毫差错,必须严谨把控每一个细节。” 卢小锋由衷感叹到,希望这座鸡鸣三省大桥能够给两岸老百姓带来