星海灣大橋東起大連金沙灘東側的金銀山,向西跨越星海灣,在高新園區填海區域登陸,全長6公裡,主橋長820米,主跨460米,邊跨180米,淨空高度30米,距離星海廣場海岸線1公裡,走向與海岸線平行,為雙層雙向八車道,設計時速80公裡,是中國首座海上地錨懸索式跨海大橋、首座雙層跨海公路橋梁。
星海灣大橋兩座主塔高112米,相當于40層樓高。為了保證主塔在風大浪急的外海中穩如山嶽,每個主塔下面設計有48根直徑2.5米、長47米的鑽孔灌注樁。一開鑽,建設團隊就遇到了讓人頭疼的特殊海洋岩溶地質環境,而且主橋所有樁基無一例外地坐落在岩溶地質層上,這些岩溶洞形式多樣、結構複雜,斜面岩、陡坡、石柱、溶溝槽等,導緻鑽孔過程中很容易出現掉錘、偏錘、卡錘等問題。技術團隊立即展開專題攻關,最終研制出适用于斜面岩層的“筒狀錘頭”,解決了偏錘、卡錘、掉錘等問題。
随着群樁基礎施工全面展開,挑戰再次出現。兩個相鄰的樁位同時開鑽時,遇到岩溶洞地質,兩樁之間的孔壁發生坍塌,容易出現串孔現象。為此,建設團隊根據每一根樁探明的岩溶地質分布情況采取相應的技術措施,攻克海上複雜岩溶地質難題。最終,48根樁基質量控制良好,檢測結果全部為Ⅰ類樁。
星海灣大橋的主纜索股錨固系統在國内首次采用“錨固鋼闆 剛性拉杆”錨固體系,作為主橋最重要的安全控制系統,兩大錨碇分别在主橋雙塔的兩側,單個沉箱重約2.6萬噸,是當時國内最重的混凝土沉箱錨碇。錨碇混凝土中要預埋122根超長索導管,然後将剛性拉杆穿過索導管,以連接錨碇錨固系統和主纜。主纜承擔了大橋全部重量,而錨碇是主纜的“堅強後盾”,兩者中間的錨固連接非同小可。122根直徑18厘米、長16米的索導管貫穿後錨塊與後錨面鋼闆,其預埋時任意斷面的空間位置精度都要控制在5毫米以内。稍有偏差,剛性拉杆安裝時就有可能被導管壁口折斷。
在安裝了第一根索導管後,建設團隊發現精度控制非常困難,一天隻能安裝2根,于是,項目技術團隊聯合高校、科研機構專家再次展開攻關。經過多次試驗,團隊研發出了“三點定圓、三圓定管”安裝施工法。采用新方法後,索導管安裝進度不斷加速,從最初每周15根提升到每3天25根,且超長剛性錨杆安裝誤差小于2毫米。
由于是雙層通車的鋼桁架梁,且設計方案采用整體吊裝,因此梁段比一般大橋的梁段要重很多。主橋梁段共有43節,最重的梁段吊裝重量超過600噸,創下了當時國内最重單節鋼桁架梁吊裝紀錄。因主橋設計垂跨較小,必須實施對稱吊裝,以保證整個橋梁受力均衡。要将43節超重鋼桁梁提升至30米的高空,并且還要讓它們和相鄰的兩個鋼桁梁來一個縫隙僅有2厘米的“親密接觸”,難度不言而喻。
建設團隊針對不同位置梁段的特殊要求,分别采用了三種不同的吊裝工藝,即浮吊、跨纜吊機、四點同步提升系統,其中承擔邊跨吊裝的四點同步提升系統是項目自創的“新式武器”。該系統由提升油缸、液壓泵站、計算機控制系統、提升結構體系組成,理論最大吊裝重量高達1400噸,不僅解決了吊裝難題,而且成本相對較低,為鋼桁梁吊裝立下了汗馬功勞。
作為大連市交通基礎設施建設的重點項目,星海灣大橋是“七縱七橫”快速路最南端海域上的重要“一橫”,也是大連市“外環”道路的關鍵組成,對完善大連城市路網結構,改善城市功能,提升城市景觀,促進大連經濟發展具有積極作用。
來源:交通建設報 | 一航局 | 二公局
,