世界最大跨度鐵路拱橋是怎樣建設的？
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項目名片
雲南大（理）瑞（麗）鐵路因橫穿地質活動斷裂帶，施工難度極大，被譽爲“地球上最難修建的鐵路”。怒江特大橋是大瑞鐵路控制性工程，全長1024米，橋面寬24.9米，設計爲四線車站橋。主橋爲跨度達490米的鋼桁拱橋，建成後將成爲世界最大跨度鐵路拱橋。
講述人
中鐵十八局集團二公司副總經理、大瑞鐵路怒江特大橋項目經理 賀常鬆
7月4日，大瑞鐵路大理至保山段進入動態檢測階段，將於年內開通運營。
大瑞鐵路是中緬國際鐵路通道重要組成部分，採取大理至保山和保山至瑞麗分段建設模式，先行開通大保段。目前，保瑞段還在施工階段。其中，怒江特大橋正在進行鋼混結合樑的混凝土澆築施工，大橋預計在9月全部完工。
賀常鬆介紹，怒江特大橋位於保山市施甸縣與龍陵縣交界處，受地形地貌影響，大橋主跨採用跨度490米的鋼桁拱，爲世界鐵路拱橋最大跨度，也是施工工藝最複雜、難度最大的鐵路拱橋。
怒江特大橋全景
優化施工工藝
大橋拱座更牢固
“怒江特大橋主拱採用提籃式結構，拱腳寬36米，逐漸向上收窄至16米，這樣可以增強橋樑的穩定性。然而這種設計使得拱座成爲全橋的主要受力點，對於施工技術要求極爲嚴格。”賀常鬆說。
拱座就像人的腳跟，要讓大橋在怒江兩岸站穩，保證工作施工質量至關重要。
怒江特大橋共有4座拱座，在怒江兩岸對稱排列，採用整體灌入式嵌巖基礎。施工難度最大的兩座位於斜坡上，坡度達55度，採用常規澆築方法不僅施工難度大、安全風險高，而且施工週期長。
“我們邀請了專家開展技術攻關，並組織技術人員進行方案模擬，最終創新採用了‘2豎撐+1斜撐’的複合式澆築法，使斜撐傾角減少到30度。”賀常鬆說。
爲了確保拱座基礎的承重能力，項目還將拱腳的杆件全部預埋進拱座基礎，全程跟蹤59噸和71噸兩種拱腳杆件的下料、切割、組拼、焊接等加工製造過程，並在加工廠內進行試拼，檢查合格後再運往橋位進行預埋。
此外，項目通過運用循環冷卻水降溫系統和自動遠程監測系統，使4座拱座的5萬多立方米混凝土質量全部達到規範要求，確保拱座高質量施工。
怒江特大橋墩柱和纜索吊塔架施工
高空搭“積木”
鋼桁拱無縫拼裝
“鋼桁拱共有922根形狀不同的杆件，單根杆件的最大重量接近100噸。”賀常鬆介紹，大橋的每根鋼杆件都要從地面吊裝平臺往空中吊裝拼接，每根杆件均有特定的對接角度，要保證每根鋼杆件定位的誤差不超過2毫米可謂難上加難。
爲解決杆件吊裝難題，項目經過多次實地踏勘，確定了“架設纜索吊系統—杆件吊裝—高空拼接”的施工順序。
“爲了高精度完成杆件的拼裝作業，確保鋼桁拱合龍精度，我們採用BIM技術進行虛擬建造。”賀常鬆介紹，在正式吊裝開始前，BIM工程師會先對杆件的吊裝路線進行規劃設計，並對每一個吊裝過程進行多次模擬，避免出現杆件就位不精確的問題。
鋼桁拱吊裝
項目還在怒江兩岸分別架設了120米高和137米高的纜索吊塔架，並在兩邊墩上各架設了一個扣錨索塔架，用1600噸鋼絞線組成108束扣錨索，確保杆件吊裝穩固。同時，項目在橋址周邊佈設了2000多個不同類型的觀測點，對周邊溫度、風力、天氣變化以及杆件在空中的姿態和定位全天候監測，確保杆件吊裝精準。
此外，項目還創新研發了“橫移式纜索吊裝機”和“多扣塔斜拉扣掛懸臂拼裝體系”等多項施工技術，使每根杆件在起吊時都能牢牢抓住纜索，解決了杆件就位難題，最終將鋼桁拱合龍精度控制在3毫米內。
高空作業調試安裝鋼桁拱
“組合樑”一步到位
列車行駛更平順
怒江特大橋樑面採用“鋼箱梁+鋼混結合樑”結構形式，其中鋼桁拱上的樑部採用了一聯連續鋼箱梁結構，長達521米，這也是在我國鐵路拱橋領域的首次嘗試。
鋼箱梁吊裝準備工作
“爲保證大橋主拱穩定性，降低施工風險，我們創新採用‘纜索吊吊裝+步履式頂推’的橋樑同步施工技術。”賀常鬆介紹，拱上鋼箱梁利用纜索吊吊裝，跨中5節段鋼箱梁採用支架法拼裝，然後以此5段樑體爲施工平臺，進行剩餘節段的焊接組裝，組裝成標準樑段後採用纜索吊由跨中向兩側對稱吊裝，吊至相應樑位後對位焊接。兩側引橋鋼混結合樑則採用“步履式頂推”新工藝，利用智能控制系統使32臺步履頂推機協同作業，避免了長幅橋樑在頂推滑移過程中可能產生的橋樑結構變形等問題，將頂推誤差控制在5毫米內。
“這不僅提升了大橋的抗震性能，列車通過大橋也更加平順。”賀常鬆說。
鋼箱梁吊裝
截至目前，怒江特大橋已獲得國家級發明專利7項、實用新型專利25項，爲我國在特殊地形條件下大跨度拱橋的建設積累了豐富的施工經驗。
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