8月21日至29日，歷時(shí)8天，城開(kāi)高速重要控制性工程蓼子特大橋4榀拱肋華麗轉(zhuǎn)身、精準(zhǔn)合龍，在大巴山間百米高空成功上演“空中芭蕾”。
國(guó)家高速G69銀百高速重慶城口至開(kāi)州高速公路蓼子特大橋位于秦嶺大巴山腹地的城口縣蓼子鄉(xiāng)，跨越前河峽口，為典型山嶺重丘區(qū)橋梁。大橋全長(zhǎng)約330.8米，由主橋和兩岸引橋組成，主橋?yàn)橛?jì)算跨徑252m中承式鋼箱拱橋，矢跨比1/4.5，拱軸系數(shù)1.3，引橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。主橋主體結(jié)構(gòu)鋼材均采用免涂裝耐候鋼，拱肋、拱間橫梁及風(fēng)撐采用Q420qDNH耐候鋼，橋面格子梁采用Q345qDNH耐候鋼，為國(guó)內(nèi)首座免涂裝耐候鋼箱拱橋。
兩側(cè)拱座位于河谷兩岸的山鼻子上，山體陡峭、溝壑深切、巖體破碎。受現(xiàn)場(chǎng)地形、地質(zhì)條件的限制，該橋施工難度極大，傳統(tǒng)工藝無(wú)法實(shí)施。面對(duì)種種困難，參建各方迎難而上，提出了各項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，首次采用三向復(fù)合轉(zhuǎn)體技術(shù)，適應(yīng)任何地形條件下，特別是陡峭斜坡地形的拱橋合龍成拱；采用了自鎖式預(yù)應(yīng)力+預(yù)應(yīng)力巖錨形成的組合后錨系統(tǒng)來(lái)替代配重，實(shí)現(xiàn)了豎轉(zhuǎn)過(guò)程中配置的自適應(yīng)；取消合龍段，合龍口做斜口處理，豎轉(zhuǎn)到位后實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)合龍；采用風(fēng)攬對(duì)拉技術(shù)、三耳板豎轉(zhuǎn)鉸、快速臨時(shí)封鉸等構(gòu)造，確保了6級(jí)風(fēng)以內(nèi)的單拱肋轉(zhuǎn)體穩(wěn)定性。
蓼子特大橋單個(gè)轉(zhuǎn)體拱肋長(zhǎng)度134米、寬度2.4米、高度3至5.5米，與拱腳轉(zhuǎn)盤(pán)合重約4600噸，單拱肋復(fù)合轉(zhuǎn)體是采用多次平、豎轉(zhuǎn)組合的方式，每幅單拱肋都先上行豎轉(zhuǎn)44度，豎轉(zhuǎn)提升后最大仰角達(dá)70度，再平轉(zhuǎn)182度，然后又下行豎轉(zhuǎn)30度。歷經(jīng)8天，17次轉(zhuǎn)體，轉(zhuǎn)動(dòng)體95%重量作用于直徑僅2米的轉(zhuǎn)盤(pán)之上，猶如芭蕾舞者旋轉(zhuǎn)之時(shí)將全身重量集于足尖鞋。單拱肋轉(zhuǎn)體橫向剛度小、抗風(fēng)穩(wěn)定性弱的特點(diǎn)使得整個(gè)轉(zhuǎn)體過(guò)程就是一次在空間嚴(yán)格受限條件下技術(shù)難度極高的騰挪旋轉(zhuǎn)，被大家形象地稱為“空中芭蕾”。
蓼子大橋轉(zhuǎn)體施工創(chuàng)造了單橋轉(zhuǎn)體操作次數(shù)最多、豎轉(zhuǎn)仰角最大、轉(zhuǎn)體動(dòng)作最復(fù)雜、合龍方式最簡(jiǎn)潔的記錄。為實(shí)現(xiàn)拱肋轉(zhuǎn)體的順利進(jìn)行，我司工作人員不分晝夜，迎難而上，全力配合總指揮完成拱肋合龍準(zhǔn)備工作、合龍時(shí)拱肋精調(diào)工作及合龍后的焊接工作。不斷完善合龍口及永久封絞焊接工藝，嚴(yán)格控制拱肋變形。
值得一提的是，蓼子特大橋主橋主體結(jié)構(gòu)鋼材均采用免涂裝耐候鋼，這也是國(guó)內(nèi)高速公路首座免涂裝耐候鋼箱拱橋。鋼結(jié)構(gòu)橋梁最常用的防腐措施是進(jìn)行涂裝，但涂裝材料含大量有害有機(jī)物，會(huì)造成污染環(huán)境，且橋梁全壽命周期內(nèi)還需要進(jìn)行定期維護(hù)。免涂裝耐候鋼通過(guò)在鋼材表面形成一層致密穩(wěn)定的銹蝕層保護(hù)膜，有效阻滯腐蝕介質(zhì)的滲入和傳輸，簡(jiǎn)言之，該鋼種就是靠表面產(chǎn)生銹皮來(lái)形成保護(hù)層，“以銹防銹”，因而可以不通過(guò)油漆涂裝就可以解決鋼結(jié)構(gòu)橋梁防腐的問(wèn)題，大大節(jié)省了后期管養(yǎng)工作，是一種具有高強(qiáng)度、高性能、耐腐蝕、長(zhǎng)壽命等特性的綠色低碳建橋材料，全壽命周期經(jīng)濟(jì)及環(huán)保效益顯著。也正是因?yàn)槟秃蜾摰倪@些特性，導(dǎo)致耐候鋼焊接難度大，為保證項(xiàng)目順利推進(jìn)，我司組織進(jìn)行200余組耐候鋼試板焊接實(shí)驗(yàn)，多次進(jìn)行理化性能分析，不斷完善焊接工藝，最終以廠內(nèi)制作及現(xiàn)場(chǎng)焊接第三方檢測(cè)99%合格率完成了蓼子特大橋的焊接工作，為我司后續(xù)承接免涂裝耐候鋼項(xiàng)目奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
目前，美國(guó)、日本等國(guó)已建設(shè)了大量免涂裝耐候鋼橋，我國(guó)橋梁免涂裝耐候鋼的應(yīng)用剛剛起步。為探索基于免涂裝耐候鋼技術(shù)提高鋼橋耐久性和使用壽命的技術(shù)手段，降低山區(qū)鋼橋檢測(cè)養(yǎng)護(hù)的難度和成本，減少鋼橋全壽命周期成本，我司依托蓼子特大橋開(kāi)展了眾多材料、工藝試驗(yàn)以及技術(shù)研究，掌握了耐候鋼橋材料、設(shè)計(jì)、制造、安裝、管養(yǎng)等應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)，為國(guó)內(nèi)免涂裝耐候鋼橋的技術(shù)探索和實(shí)踐邁出了有意義的一步。
