桑园子黄河大桥实现多个从0到1的突破

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项目名片

桑园子黄河大桥位于兰州市榆中县黄河桑园峡谷，由甘肃省公路交通建设集团有限公司（简称甘肃省公交建集团）投资建设。项目采用设计施工总承包模式，由甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司和甘肃路桥建设集团有限公司组成联合体承建，是国道清水驿至傅家窑公路工程的控制性工程。

大桥全长米，主跨米，双向8车道，南塔高米，北塔高米，是世界上首座采用屈曲耗能支撑连接的分幅联塔斜拉桥，也是国内8度以上地震区最大跨度分幅联塔斜拉桥和甘肃省使用新技术、新材料最多的首个“5G+智慧桥梁”。其建成后，对于构建甘肃省“三廊六通道”交通主骨架和黄河上游交通生态廊道，完善便捷顺畅、经济高效、绿色集约、智能先进、安全可靠的综合立体交通网，加快推动兰州与周边区域交通一体化发展，助推交通运输科技创新转型升级等具有重要意义。

九曲黄河，大国血脉。穿越千年，奔腾不息。

黄河流经的巍巍群山之中，贯穿陇中的清水驿至傅家窑公路是国道上海至霍尔果斯公路的重要组成，其中，桑园子黄河大桥是设计难度最大、技术要求最高、创新力度最大的重点项目。

“桑园子黄河大桥位于8度以上地震区，我们不仅要克服横跨黄河天险、桑园子山险区、陇海铁路、东金公路等难题，还要全力确保这一特大型桥梁无惧区域内22条地震断裂带和峡谷大风冲击的影响，施工难度之高、安全风险之大、工序研发之难，前所未有。”甘肃路桥二分公司副总经理、一级项目经理杨黎明说。

攀山越水寻常事，英雄不识艰难字。自年2月27日开工建设以来，项目以打造“平安百年品质工程”示范创建为抓手，着力打造“1+3+2”（即一目标、三板块、两核心）建设模式，围绕“设计创新、智能建造、精细施工”三大板块，突出“本质安全、本质耐久”两核心，向着实现“创建平安百年品质工程标杆”的目标披荆斩棘、一往无前。

创新设计内优外美

悠悠黄河水，两岸是兰州。

在兰州黄河桑园子峡谷，黄河水滔滔向前，奏响恢弘乐章，两岸植被丰茂，钻石型“双子”塔桥巍然耸立，为波澜壮阔的图景再添磅礴气势。

作为甘肃省公交建集团承担的全国交通运输行业首个科技创新“揭榜挂帅”项目，桑园子黄河大桥项目团队坚持创新驱动发展理念，深入开展多项创新技术应用研究，实现多个“从0到1”的突破。

面对8度高震区及复杂的地质条件，大桥创新采用以金属消能阻尼器作为塔间横向联系的钻石型“双子”桥塔，并采用钢管及钢箱斜撑加强塔肢间的局部联系，以提高结构整体刚度并降低地震响应。

“钻石型桥塔的斜拉索与主梁形成了稳定的三角受力体系，使梁体获得较高的扭转自振频率以提高其临界颤振风速，且横向刚度较大，有利于抗风、抗震。”甘肃省公交建集团所属甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司副总工程师、桥梁技术研究所所长武维宏介绍，这一高震区双幅联塔抗震结构体系属国内首次应用。

为进一步改善桥梁结构的抗震性能，项目技术团队联合国内顶尖科研院所和高校设计制造了国内吨级塔间金属消能器和吨级黏滞阻尼器，其产品量级及应用均为国内首创。

此外，为解决桑园子大桥大跨钢混组合梁跨越桑园子天险文物保护区问题，甘肃省桥梁工程研究中心与项目技术团队研发出钢桁—UHPC（超高性能混凝土）轻型组合梁，有效改善了大桥的力学性能及跨越能力，使其结构自重更轻、装配化施工程度更高。同时，项目研发了UHPC无粗骨料超高性能混凝土，并采用“UHPC专用重载行星搅拌系统+80℃高温蒸养3D”的新工艺进行预制，据介绍，UHPC超高性能混凝土华夫型桥面板最小厚度仅8厘米，相比常规桥面板，自重可降低30%以上，为项目节省成本.3万元，经济效益显著。

智能建造又好又快

年4月18日，首根桩基灌筑成功；年11月30日，首个平方米大体积混凝土主塔承台一次浇筑成功；年3月21日，南塔右幅第一节塔柱率先完成浇筑，拉开了主塔施工的序幕；年12月30日，主塔圆满封顶，进入主梁施工阶段；年10月21日，全桥顺利合龙……回望来时路，一个个坚定的足迹依然清晰。

如此又好又快的建设步伐，是如何实现的？智能化是答案之一。

由于桑园子黄河特大桥设计复杂，异形构件众多，其中，波形钢腹板箱梁的设计与深化出图是项目的重难点。为此，项目通过建立超高精度BIM模型，解决了异形混凝土构件BIM算量等现场施工中的难题。据了解，项目在国内首次将BIM技术同时引入到钢箱梁桥正向设计及钢结构智能加工制造中，实现深化模型的建模及出图功能，提高深化设计效率2至3倍以上。

在引桥钢箱梁及主桥工字钢梁加工时，项目采用机器人焊接技术，实现稳定、快速、高质量的焊接，并采用自动控制、“激光跟踪+电弧跟踪”技术，在顶腹板自动化焊接技术上取得新突破，一次焊接合格率超98.5%。

在承台施工过程中，项目通过布设90个测温点、米冷却管，连续14天进行温度控制，实现了大体积结构的一次性浇筑，避免了混凝土浇筑后出现裂缝等质量问题。

“黑科技”不仅在又好又快推进建设中大显身手，更为大桥本质安全保驾护航。据介绍，项目依托全生命监控监测系统，对桥梁的工作环境、交通荷载和结构的各种响应进行实时监测和研究，及时掌握桥梁的结构状态；利用高清摄影技术、基于无人机视觉的构件病害检测技术以及爬索机器人进行桥梁巡检……一项项“聪明”的技术手段筑牢了大桥安全的铜墙铁壁，充分保证了项目的本质安全。

精细施工品质标杆

品质，是工程的灵魂。在建设全周期，桑园子黄河大桥注重项目安全与耐久，将面向工程“品质”全面提升、“平安”与“百年”作为建设目标，力争打造甘肃乃至全国高速公路创建公路平安百年品质工程的样板和标杆工程。

为实现这一目标，项目通过桩基、承台、塔柱、主梁等环节精细化施工控制，从工序上创造过程精品标杆，从源头上控制施工工艺，不断提高施工组织科学化、施工技术创新水平。

以桩基施工为例，项目采用钢筋笼整孔吊装工艺，相比于传统的穿棒法，这种可调节式孔口吊具在保证钢筋笼的稳定对接后提高下笼效率，大大缩短了桩基施工工期，既保证了施工质量与安全，又提高了施工效率，创造了经济效益。

这只是桑园子黄河大桥推进精细施工的一个缩影。在施工过程中，项目深入开展“四新”技术应用研究，实现了四“零”两“一”（即钻孔泥浆零排放、智能温控下大体积承台一次浇筑零裂缝、大吨位钢结构高空定位零偏差、主桥精准合龙零误差，大断层深孔群桩一次成桩合格率%、钢构件残余应力一次消除合格率%）管理目标。

多措并举环保为先

习近平总书记指出，甘肃是黄河流域重要的水源涵养区和补给区，要首先担负起黄河上游生态修复、水土保持和污染防治的重任，兰州要在保持黄河水体健康方面先发力、带好头。

殷殷嘱托，犹在耳畔。项目团队始终以保护黄河为己任，在桩基施工时，通过泥砂分离机和泥水分离机相互配合，实现前期浅覆盖层孔内自造浆，最大程度避免污染；中期入岩施工时，泥砂分离泥浆，实现资源循环利用；灌注后剩余泥浆泥水分离，用于工地边坡建造和日常喷洒。施工全流程高效、环保地解决了大量泥浆处理中可能造成的污染问题。

不仅如此，为提高桥梁环保性，桑园子黄河大桥全桥钢结构均采用免涂装耐候钢。“这在甘肃省内是首次应用，耐候钢可产生致密稳定锈层，‘以锈防锈’阻止了钢材锈蚀的持续发展，达到了长期防腐的目的。”清傅项目办清河项目公司党支部书记、清傅项目办主任刘永超介绍，耐候钢的使用让大桥更环保的同时，还提高了桥梁钢结构耐久性，减少了后期养护运营成本。

丰碑树立，未来可期。迎着母亲河冉冉升腾的朝阳，甘肃路桥人奋进的脚步永不停歇，他们将继续勇于创新、勤于探索，用心、用智、用情锻造百年品质工程，在推进陇原交通运输事业蓬勃发展的新征程中勇立潮头、扬帆远航。

作者丨记者李雨青通讯员孟瑞康健

供图丨孟瑞

编辑丨翟慧

审核丨卫涛

监制丨孙英利