復雜地質上的高難度控制工程
——大溪河特大橋建設創新紀實

文/圖 陳利

重慶奉節至湖北建始高速公路（以下簡稱“奉建高速”）是目前重慶市高速公路建設中，地質環境最復雜、造價最高、施工難度最大的一條高速公路。大溪河特大橋是奉建高速項目中，工程體量和建造難度最大的控制性工程之一。依托于大溪文化遺址，施工項目部通過監控監測，采用實測數據與理論計算數據相結合等方法，制定出相應的方案，克服混凝土體積大、施工高度高、結構物線性復雜等難題，優質高效地完成了項目節點目標，保障了施工進度。

圖為大溪河特大橋奉節岸的橋基施工現場

奉建高速是G6911安（康）來（鳳）高速重慶段與湖北段的交接段，于2019年2月19日正式開工建設，工期6年，預計到2025年實現通車運營。該項目全長約48.75公里，橋梁和隧道總長達43公里，橋隧比高達88.2%。因特殊的地理地質條件，奉建高速是目前重慶市高速公路建設中，地質環境最復雜、造價最高、施工難度最大的一條高速公路。

作為奉建高速項目中，工程體量和建造難度最大的控制性工程之一，大溪河特大橋因其跨越的河流命名。該橋施工駐地位置偏遠，條件艱苦。從重慶主城區前往大溪河施工現場，需乘動車抵達萬州，再換乘汽車上高速行至奉節縣，之后跨過夔門長江大橋進入省道，輾轉六七個小時，方能到達項目施工駐地。除了行駛時間長，道路的險峻程度也讓人心驚膽戰。由于大溪河特大橋位于深山峽谷和人煙稀少地帶，沿途溝壑縱橫、重巒疊嶂，安全防護設施不足，臨水、臨江、臨崖路段多，彎急、坡陡、路窄，通行條件差、施工難度大。

超大跨度 超級高度

建造在深山峽谷中的大溪河特大橋左線長1624米、右線長1581米。兩座主塔分別坐落于奉節縣和巫山縣境內，是名副其實的“一橋跨兩縣”。

根據現場環境的特殊性，大橋為雙塔雙索面鋼混組合梁斜拉橋，其主跨達到650米，僅次于全長720米的湖北赤壁長江大橋，居世界同類型橋梁中（鋼混組合梁）第二位；奉節岸主塔高度為312.4米，巫山岸主塔高度為296.4米，是重慶市在建橋梁第一高塔，當年其設計曾創世界第四高塔紀錄。據該項目經理黃寧介紹：“如果按照樓層來測算的話，大溪河特大橋奉節岸主塔高度相當于一百多層的摩天大樓。”

大溪河特大橋主塔為鋼筋混凝土結構，由倒“Y”字形中塔柱和“Y”字形下主塔及塔墩組成，主塔外形采用了圓潤流暢的倒圓角形，一方面提升抗擊長江三峽江面強風的能力，另一方面可使橋塔外觀線型更加優美。

一個成年人站在直徑3米的鋼筋籠內顯得綽綽有余

如此高的主塔，就必須有堅實牢固的橋墩基礎。大橋的橋樁直徑達到3米，粗壯的螺紋鋼焊接成的碩大圓形鋼筋籠，容納1個成年人綽綽有余。就這樣，直徑3米的24根樁基就被牢牢打入了地下幾十米的堅實巖層，甚至超過大溪河的河底，以托舉其上面寬大厚實的承臺與高聳入云的主塔。

內外兼修 提質增效

奉節岸的12號主塔承臺長41米、寬27米、高8米，按設計要求需要澆筑8856立方米混凝土，耗用鋼材875.7噸。如果以標準游泳池來計算，所灌注的混凝土相當于4.68個標準游泳池的容量。如此龐大的體積，也成為了施工中的重點和難點之一。

按混凝土澆筑要求，如此大體積的超長超厚超寬混凝土只有連續性澆筑，才能保證大橋的建設質量。同時，大體積混凝土在凝固過程中還會產生大量的熱量，即水化熱。由于這些水化熱聚集在承臺內部不易散發，從而會產生巨大的溫度應力，如不采用有效的降溫措施，會導致混凝土內部及表面產生裂縫，甚至是貫穿性裂縫，嚴重影響承臺混凝土的強度及性能。因此，連續澆筑、優化混凝土配比、有效降溫等成為超大體積混凝土澆筑的關鍵。

據了解，超大體積承臺分成兩次澆筑，每次澆筑高度為4米。12號主塔承臺分別于2022年4月30日、5月22日順利澆筑完成，連續不間斷用時分別為48小時、43小時，為主塔施工奠定了堅實的承臺基礎。

為達到混凝土最為直接的物理降溫效果，項目部一方面對生產工藝進行優化，在保證混凝土強度及性能前提下，選用低水化熱和凝結時間長的水泥品種，摻用可降低水化熱的外加劑，改善粗集料級配等方式；另一方面，對承臺內部進行水化熱仿真模擬計算，繪制出承臺內部的溫度云圖，更清楚、更直接地找到水化熱這個潛伏的“特務”，以此在承臺內部制定出“清剿”點和路線。通過精確計算，項目部在承臺內設置出了直徑40毫米共計4層、總長度4000多米的鋼管作為降溫冷卻水管，不斷循環輸送冷卻水，達到降溫的目的。為做到萬無一失，項目部還采用了“智能溫控監測系統”，實時對大體積混凝土內外溫度進行監測，隨時采取“內降外保”的降溫保溫措施，以達到最佳澆筑和養護效果。

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大溪河特大橋工程效果圖及地理位置說明

大溪河是長江上較大的一條支流，發源于奉節縣境內的廟灣、金子鄉一帶，全長79.6公里，在長江三峽的瞿塘峽出口處匯入長江。

1975年，四川省博物館組成的聯合考察隊，在瞿塘峽東口與大溪河交匯處的河岸邊，發掘出墓葬208座，出土文物1250余件，主要有石斧、石鐮、紡輪、骨針、網墜等生產工具，經專家特別是國學大師郭沫若考證，認定它是中國新石器時代母系社會晚期的重要遺跡，稱之為“大溪文化”，距今已五六千年歷史。2021年10月18日，該文化遺址入選全國“百年百大考古發現”。

而這一承載中華文明的文化遺址就在大溪河特大橋施工項目附近2公里處。

組圖：按設計要求，大溪河特大橋奉節岸的12號主塔承臺屬于超大混凝土，需澆筑8856立方米混凝土，圖為混凝土罐車和泵車進行48小時連續澆筑。

實時監控 精準定位

承臺施工是一套“打法”，而橋梁主塔施工則是另一套“戰術”。

面對主塔奉節岸、巫山岸的摩天高度，如何把強度高、黏度大的C55標號混凝土泵送到位？橋塔外觀圓潤流暢的線型，如何保證模板安裝尺寸的精確控制？三峽庫區的氣象復雜、大風頻繁，如何保障主塔高處作業人員的施工安全？這些一度成為項目部施工的難題。

為解決超高橋塔施工難題，“項目部將采用國內橋梁施工少有的‘智能液壓爬模系統’。該系統有24套液壓千斤頂頂升裝備，通過數字監控、云服務等技術，保證模板在頂升過程中同步爬升，模板的頂升行程、頂升力、千斤頂應力、外部爬架變形等情況，在遠程的電腦終端上均可被實時監控監測。”施工項目部總工程師張猛介紹道。

由于塔柱設計呈優美流暢的圓弧外形，模板體系上升中要實現4次轉換變形，才能達到流水線型的設計要求，有了這套智能液壓爬模系統這一難題就能很好解決。

大溪河特大橋基礎區域兩岸呈“U”字形，地形坡度大（巫山岸坡度達40°～50°），而且還處于山體的滑坡群中，惡劣的地質、地形條件及橋面凈空高的河谷橋梁特征造成大橋的便道、護坡、樁基、基坑施工難度大，安全風險高的問題。在施工過程中，工人需要頭戴安全帽，身系安全繩，在幾乎垂直的山壁上開挖樁基，下邊幾百米就是流淌的河面，作業環境十分兇險。加上三峽庫區獨特的氣象環境，給施工帶來了超級難題，如鋼混結合梁跨度超長、結構剛度小，在超高橋塔的擺動中對橋梁的線形控制與調整，難度相當大；大橋的主要結構部件斜拉索，長度長、索力大，在晃動的情況下進行斜拉索索力設置等施工，同樣是一件十分棘手的事情；特大橋主梁在合龍前，都是呈超大懸臂狀態，若遇上江面強風，則施工難度進一步加大；主塔對環境的溫度、日照、風力影響較為敏感，每天的天氣狀況都給施工帶來許多不確定性因素。

據現場負責人介紹，當塔柱施工上升到100多米高的時候，看似龐大的橋塔就會出現左右晃動，上升到200米至300米時，左右晃動會更加嚴重，如遇上江面起大風、下暴雨等極端天氣時，擺動幅度會更大。

“要解決這一系列棘手的難題，唯一的辦法就是通過監測并采用實測數據與理論計算數據相結合的方法，制定出相應的控制、調整、施工方案，這一過程循環往復，直到施工全面完成。”張猛如是說。工人們在如此惡劣的條件下扎鋼筋、安模板，井然有序地完成一個個動作，堪比雜技演員。

通過數字監控、云服務等技術，施工項目部破解了一個又一個難題。作為奉建高速項目中工程體量和建造難度最大的控制性工程之一，大溪河特大橋首座承臺混凝土澆筑的順利完成為奉建高速如期實現全線通車奠定了基礎。奉建高速的建成對于完善重慶全市高速公路網、讓三峽庫區融入全國高速網、增強渝陜鄂三地間的聯系及構建西部綜合交通樞紐具有重要意義。同時，該項目的建設對于貫徹落實長江經濟帶發展戰略，促進沿線旅游資源開發，加快精準扶貧具有積極意義。

圖為大溪河特大橋奉節岸12號主塔承臺，施工人員對鋼筋進行最后檢查。