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人民网 ▏ 探访花鱼洞大桥:看贵州“小桥”何以获得桥梁界“诺贝尔奖”

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今年4月,贵州省公路局传来一个振奋人心的消息:由贵阳公路管理局建设的G320线花鱼洞大桥被国际桥梁大会(IBC)授予古斯塔夫·林德撒尔奖(GustavLindenthalMedal),成为贵州第四个荣获该项国际大奖的工程项目。

建成的花鱼洞大桥。贵州省公路局供图

“古斯塔夫·林德撒尔奖被誉为桥梁界的‘诺贝尔奖’,不仅展现了该桥的技术含量、环保价值和美学价值,更标志着贵州在山区峡谷桥梁‘小而精’建设方面达到了一个世界认可的全新高度,进一步夯实了贵州‘世界桥梁博物馆’的地位。”贵阳公路管理局局长杨志刚说。

建成的花鱼洞大桥。贵州省公路局供图

“古斯塔夫·林德撒尔”奖是国际桥梁大会(IBC)为表彰在技术和材料创新、美学价值、与周边环境的协调度及公众参与度等方面取得杰出成就的优秀桥梁而设立的奖项,在世界桥梁界具有广泛的影响力。造价仅1.1亿元的花鱼洞大桥凭何获奖?记者进行了实地探访。

远观建成的花渔洞大桥。

新工艺 打造贵州首个“提篮”式公路桥梁

作为连接中西部十分重要干线公路贵黄公路的一部分,原花鱼洞大桥于1991年3月建成通车。2014年,经国家道路及桥梁质量监督检验中心检测鉴定,该桥已成为四类危桥,需要对其限载、限速。

为保证沿线的人民群众生活及企业生产需求,2016年,贵阳公路管理局向贵州省公路局请示拆除重建花鱼洞大桥。“我们从申请拆建到确定方案,经过了6个方案的对比和论证,最终决定在原址上建设新的花鱼洞大桥。”贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司总工程师杨健说。

建设中的花渔洞大桥。贵州省公路局供图

作为花鱼洞大桥的设计总工程师,杨健告诉记者,由于花鱼洞大桥拆建工程面临生态环保、结构风险、施工安全风险以及桥梁与景区景观相融合等问题,设计、施工、监理监控等各环节都存在诸多困难和挑战。

为在兼顾生态环境、施工效率的同时,保障施工安全性,在花鱼洞大桥设计阶段,设计方结合原桥桁式组合拱受力特点,摒弃常规先拆后建的做法,最终提出“旧桥建新拱,新拱拆旧桥”设计思路,采用造型美观的180米中承式提篮钢管混凝土拱桥替代原来的桁式组合拱桥。

利用新拱扣挂旧桥准备拆除。贵州省公路局供图

“该方法有别于传统先拆后建的建设思路,首先将旧桥作为施工平台和运输通道,安装新桥拱肋,‘包住’旧桥;其次沿新拱径向布置临时扣索,将旧桥整体扣挂在新建钢管拱肋上;随后解除桁式组合拱拱顶连接,将桁架拱体系转化为扣点支撑的悬臂结构。最后逐段切割杆件、倒装拆除旧桥。”杨健说,利用“旧桥建新拱、新拱拆旧桥”的施工工艺,使结构体系转换产生的冲击荷载和变形得以逐级缓步释放,确保了结构及施工安全性。

该项工艺施工过程中不断探索,获得11项国家专利技术、1项省级工法,成为了全国首创桥梁改建典范,花鱼洞大桥也成为贵州首座“提篮”式公路桥梁。

生态建桥 实现“水源零污染、景区零干扰”

花鱼洞大桥跨越贵阳红枫湖,不仅身处国家4A级风景名胜区,更位于1级水源和2级水源保护区交界处,对景观、环保等要求极其严苛。

“秉承‘生态建桥’理念,花鱼洞大桥在建设过程中,不仅减少了临时用钢量1350吨,节省工程造价20%,还实现了水源零污染、景区零干扰的目标。”说起花鱼洞大桥的建设过程,贵州桥梁建设集团有限责任公司副总经理、总工程师母进伟颇为感慨。

污水收集处理循环系统。贵州省公路局供图

如何实现“水源零污染、景区零干扰、废料再利用”建设目标?

“通过建筑物循环利用实现‘零’污染,施工工艺再创新实现‘零’扰动,自主设计污水处理系统实现‘零’排放。”母进伟说,在贵州省公路局、清镇市政府及相关部门的支持和配合下,贵阳公路管理局组织专家评审,通过环境评价、水土保持等方案,顺利取得了贵州省环境保护厅、贵州省水利厅、贵阳市两湖一库管理局、红枫湖风景管理处等部门的施工许可。

2019年2月20日,该项目正式开工。在施工过程中,施工方将旧桥构件拆除破碎后作为路基填料重新利用,有效节约填料约3264方,减少碳排放1.5万吨,实现旧桥混凝土100%循环再利用,旧桥钢材251吨100%回收。

同时,借助新建好的提篮拱肋作为支撑,新建拱桥上布设若干用于扣挂的临时扣锁,将旧桥的下弦吊起,将切割的废石料用缆索吊装的方式运送到湖岸边。为降低施工影响,项目部还在基坑开挖过程中,采用静态劈裂开挖施工方法,最大程度减少了对于环境的扰动。

而针对旧桥拆除的各个施工阶段作业污水,项目部自主设计了一套污水收集系统。母进伟介绍,项目部在切割作业部位下方设置流水槽,通过流水槽将作业污水引流至沉淀池中,经过收集、沉淀、隔油等处理,达标后按要求进行排放,实现了污水“零”排放。

大数据助力 建造服务社会经济“连心桥”

红色的钢管拱跨越红枫湖,如同一道美丽的彩虹,与毗邻的红枫湖大桥遥相呼应,成为了红枫湖景区的一处靓丽风景线。

“这座桥不仅在设计和施工中有多项工艺突破,在监控过程中,我们通过大数据赋能,为该桥的建成提供了重要的技术支持。”作为该项目的监控单位,贵州顺康检测股份有限公司负责人朱华栋说。

旧桥拆除过程中线形监测。贵州省公路局供图

与传统的第三方检测服务由不同单位承担的模式相比,朱华栋本次带领的团队全程负责起该桥的监控、检测及运营期监测工作。为避免监测元器件浪费和监测数据不连续等问题,该团队创新采用“监控、检测一体化”思路,在旧桥拆除和新桥建设阶段,运用24小时在线监测技术,连续监测拆建桥过程拱圈的应力变化情况,为旧桥拆除和新桥安装提供了重要的数据支撑。

新拱首节段吊装。贵州省公路局供图

在运营阶段,该团队利用自主研发的监测云平台为大桥建设了远程在线监测系统,该系统能及时、有效地掌握大桥运行数据,并可通过短信、邮件等方式实现对大桥各类异常情况的预警,使得大桥精准实现“水源零污染、景区零干扰、废料再利用”建设目标。

建成的花渔洞大桥正式通车运营。贵州省公路局供图

“大桥恢复通车后,现在出行太方便了!”2021年6月29日,全新建成的花渔洞大桥正式恢复通车,望着车来车往的桥面,清镇市红枫湖镇镇长祁开鑫有感而发。

自被检测鉴定为四类危桥后,由于限载、限速,村民从清镇到贵阳需要绕行高速,极大增加了群众出行的经济和时间成本,很多旅游团还为此放弃了清镇的景区景点。

“如今新桥建好了,不仅缩短了清镇与贵阳市区的距离,为数万群众的出行和农产品销售带来便利,也为当地旅游发展带来了新的契机,真正成为了当地群众的‘民生桥’‘连心桥’。”祁开鑫说。

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