济南黄河凤凰大桥工程纪实：品质工程，超级跨越

　　舜网讯 汇众智、聚众力，采用BIM技术、无人化顶推施工技术、可视化实时顶推监控、智能焊接智慧工厂等先进科学手段，助力桥梁建设高效运转。攻坚克难、勇往直前，数以千计建设者不懈努力，用智慧和汗水铸牢了这座超级工程。

　　扛鼎“世界之最”，实现超级跨越

　　据悉，待项目完工后，将会创造多个“世界之最”，大桥主跨2×428米，宽61.7米，跨度、长度、宽度均居同类型桥梁世界之最，是世界最大跨度三塔自锚式悬索桥;北侧跨堤桥主跨245米，也是世界最大跨度连续组合钢箱梁桥;建成后还将是世界上桥面最宽的特大组合钢箱梁桥。

　　项目按照双向八车道一级公路标准建设，大桥采用“公轨同层，轨道居中”的设计方案，还有两边的人行道和非机动车道，公轨加慢性系统同层布置，集约利用过河通道资源，并兼顾景观效果及行车安全，在这样大的跨度和宽度上，施工难度系数不容小觑。

　　凤凰大桥钢结构总用钢量将达到11.4万吨，相当于2.5个“鸟巢”外部结构的用钢量。其中最具标志性的三个钢塔用钢量将达到1.5万吨，就相当于法国标志性建筑埃菲尔铁塔(7000吨)的两倍多，是名副其实的钢铁巨龙。

　　然而黄河自古就有“有水不能行舟、无水不能通车”的特点，但不同于在长江或者海上的大体量钢结构施工，黄河施工段不能通航无法用船运输，也无法使用大型水上起重设备，这就注定了在施工过程中，风险极高、困难重重。

　　面对艰难的施工条件，中交二航局济南黄河凤凰大桥项目经理韩景磊体会颇深。他曾参与过全国多个桥隧建设项目，但像黄河凤凰大桥般工程量如此巨大、施工难度如此之高，并不多见。从10月24日开工，首先面临的一大难题就是主墩主塔的建设，“因为我们要赶在6月份黄河汛期前将主墩主塔建设完成，如果只建一部分，汛期以来，立马就会把主墩主塔冲毁。”届时，再清淤处除沙，不仅工程量翻倍，更会将工期至少延长4-6个月。

　　黄河之上没有航运，就搭建“栈桥”(这里指施工便道)，建设队伍争分夺秒加紧施工，赶在6月份黄河汛期来临期间，完成了主墩主塔的建设，保证了施工进度。

　　解决完主墩主塔的难题，另一个难题接踵而来。在无法进行水上起重吊装的情况下，如何把十几万吨的钢结构从地面搬到28米的高空上?以往，都是将加工完成的塔钢梁和悬索吊杠运输到现场，直接进行施工。由于航运不通，这种办法无法在黄河凤凰大桥这个项目实施，于是，他们因地制宜，巧用匠心，将工厂搬到了施工现场，“我们采用现场组拼、分节段吊装的方式，这也是本工程区别于普通项目的一个重要特点。”项目副经理弓正说。

　　“钢箱梁在海上施工的话，会用船直接运到桥位处，然后用大型的浮吊或者其他起重设备进行吊装，但是我们在黄河上无法实现。”中交二航局项目总工程师吴在雄说，通过优化方案，主桥钢箱梁采用了从南北两侧向中间步履式的顶推施工工艺，其中单侧顶推距离达到670米，这也是超长、超重、大悬臂、长距离、曲线的钢箱梁顶推施工。项目投入了104套1200吨的步履式千斤顶，实现了47000吨的钢箱梁的顶推施工。此外，顶推施工过程中还创新采用了步履式无人化自动顶推系统和顶推施工实时监测系统，在确保施工安全和质量的前提下进一步加快了施工进度。

　　水中深埋式承台施工是工程的另一重要难点，大桥的中塔承台位于水上，平面尺寸33.2m×23.2m，承台厚5m，承台底埋深约12m，承台平面尺寸大且埋深也大，而黄河水下地质条件复杂，还需要在施工期间安全度汛，所以施工安全风险很高。在施工过程中，通过加强方案比选，不断优化施工方案，采用了钢板桩围堰进行施工，确保了施工周期短且工效高。并加大了施工投入，合理组织施工，最终确保在汛期来临前完成了承台施工，顺利攻克难关。

　　创新驱动，举重若轻，首创多种施工工法

　　济南黄河凤凰大桥全桥共设2根主缆，采用双索面空间线型，长约1286米，总重约4721吨。每根主缆由61束索股组成，每股由127丝直径6.2毫米、抗拉强度不小于1960兆帕的镀锌铝合金高强度钢丝组成，竖向排列成尖顶的正六边形，紧缆后主缆为圆形。吴在雄说：“对于自锚式悬索桥而言，要求结构内力最终状态符合设计要求，控制主缆索股架设精度、各索股张力匀值性、索夹初始安装位置以及后续体系转换等是我们的工程重点和难点。”

　　中交二航局济南黄河凤凰大桥项目(二标段)总工程师吴在雄

　　针对主缆线型控制这一难点，大桥建设者创新研究并应用标尺索股法，即在出厂前预整形，并在特定位置做好标记，现场对照标记进行毫米级入鞍及锚固，微调后即可实现索股线型的高精度需求。此种自锚式悬索桥主缆架设方法在国内尚属首创。“同时，我们采取‘白天牵引、夜间调索’的施工模式，严格按照工艺要求，适应温度变化，目的就是安全高效地完成主缆架设任务。”吴在雄介绍。

　　另一个面临的难题，就是大桥结构建成后的体系转换，所谓体系转换，就是通过有顺序的吊索张拉，将原来临时墩承受的主桥上部结构荷载，逐渐转换到缆索系统受力。钢砼组合箱梁的重量比较大，总共加起来将近有65000吨，大桥主缆是一个空间缆的结构，再加上多塔的结构，对整个体系转化过程是带来很大的一个困难，大桥主桥体系转换是全桥建设的重中之重，直接关系到结构的成桥及后期运营状态。

　　建设集团济南黄河凤凰大桥项目现场负责人李盘山(右一)

　　项目负责人李盘山介绍，主缆为四跨双索面空间线型，体系转换过程中需克服吊杆偏角较大、张拉力大(最大520t)、张拉分级多等困难。项目部针对自锚式悬索桥空间缆独有特点，加强技术攻关、优化施工方案，并邀请业内知名专家参加评审，提出合理化建议，最终通过采用合理的张拉顺序、多点分级张拉、三次索鞍顶推、横向临时拉索、配重混凝土分次浇筑等措施确保了主桥缆索体系顺利施工。依托该施工工艺，研发出新型吊杆张拉装置及横向临时拉索系统，提高了施工效率，并申报了发明专利。

　　打造智慧工程，智能化技术赋能添翼

　　项目在施工过程中采用多项智能化技术，打造智慧工程，大大提高了工程效率和质量。积极推行“新技术、新材料、新设备、新工艺”四新技术应用。研发BIM技术助力大桥建设，建立项目各施工阶段的三维场地布置模型，使交底更加形象和容易理解。

　　其中由参建施工单位中交二航局工程团队研发的智能化无人值守自动顶推施工系统，适应了当时生产情况的变化，实现了可视化实时顶推监控，为施工决策提供更为直观与合理的依据，完美地解决了工程技术难关，累计申报发明专利2项，实用新型专利10项，另有1项实用新型专利编制中。

　　以及钢箱梁双向顶推提梁站，大大降低了提梁站转换期间高空作业风险。基于工业互联网平台，成立智能焊接智慧工厂，打造全厂级可视化管理系统，有效提高施工质量和生产效率;研发大面积超薄高抗拉钢纤维混凝土桥面铺装成套技术;研发钢混结合的高抗拉低收缩混凝土桥面板助力大桥展翅，大大提高了桥面板混凝土的抗折强度，可达到普通混凝土抗折强度的2倍以上。工程团队还实现UHPC超高性能混凝土搅拌和控制。墩钢塔节段吊装技术的塔式起重机在本项目的应用获得了第二届山东省特种设备科学技术奖二等奖。

　　钟灵毓秀，大桥设计兼顾功能与美观

　　上海市政工程设计研究总院设计负责人陈亮

　　大桥在设计时兼顾了功能性和景观性的结合，从前期研究到后期初步设计总共用了两年多的时间，设计负责人陈亮(上海市政工程设计研究总院(集团有限公司)大桥院总)说，“凤凰大桥是有很大建设难度的一座桥梁，我们前期进行了国际视野下的调研分析，针对桥梁的建设特点，设计了一种最合理的结构方案，让桥梁的功能、经济性、实用性等方面都能够达到国际领先水平。”

　　“造化钟神秀，阴阳割昏晓”，这是杜甫《望岳》一诗中的一句。济南黄河凤凰大桥的外观设计就取自这首诗中的“钟灵毓秀”之意，寰宇茫茫，齐鲁泱泱，钟灵毓秀，源远流长。自锚式悬索桥具有兼收并蓄、刚柔相济的浑厚风格，索塔体现其阳刚的一面，而流畅的主缆线形则将其柔美展现得淋漓尽致。

　　大桥桥塔刚劲挺拔，自下而上的动势，象征齐鲁文化厚积薄发;缆索柔韧流畅，横碧空、舞苍穹，轻盈飘逸。黄河飘玉带，碧岱写华章，在苍茫的黄河中，大桥三塔连跨，气度恢宏，豪迈与精致浑然一体，表达了济南人民与时俱进、大气开放的精神。

　　扛鼎三大世界之最，济南黄河凤凰大桥成为济南跨黄交通大动脉，为高水平建设新旧动能转换起步区提供了坚实的交通支撑，贯彻落实黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略，以交通绘就发展蓝图，助力济南成就“北起”新格局。