編者按:原載于11月29日《四川日報》經濟觀察版《蜀道縱橫》專欄。
聚焦
聚焦中國交通領域的世界之最
央視《超級工程2》鏡頭對準雅西雅康高速
雅西高速破解一系列世界級技術難題,取得40余項自主創(chuàng)新和統(tǒng)籌應用的重大技術成果,獲得專利、工法近20項;
雅康高速從四川盆地向青藏高原延伸,將穿越深山峽谷的橫斷山區(qū),全線幾乎“腳不沾地”;
雅康高速135公里的公路,82%是橋梁和隧道,其中長達50公里的隧道群,是目前全國橋隧比最高、施工難度最大的高速公路之一。
近日,中央電視臺紀錄片《超級工程2》開播。紀錄片聚焦中國交通領域的世界之最,四川已通車的雅西高速、在建的雅康高速齊齊“上榜”。
這兩個四川交通建設最具代表性的工程項目,都出自本省設計機構——四川省交通運輸廳公路規(guī)劃勘察設計研究院(以下簡稱省交通運輸廳公路設計院)之手。
記者走訪省交通運輸廳公路設計院設計團隊,揭秘四川的高速公路究竟有多牛。
□本報記者 王眉靈
1穿越深山峽谷
新紀錄接踵誕生
雅西高速有“天梯高速”之稱。它像巨龍般從四川盆地向攀西高原爬升,每向前延伸1公里,平均海拔高程上升7.5米,其中,翻越拖烏山脈的一段,短短4公里高差達500米。這樣的高程差,世所罕見。
突破困難,設計師發(fā)揮想象,經典由此誕生——借用停車樓里螺旋攀爬的理念,設計師在此設計了兩次螺旋形展線,公路兩次鉆進山腹,又兩次出洞,長隧、高橋相接實現(xiàn)螺旋,一個螺旋爬升的高差在120米左右,兩個螺旋相連,解決了短距離大高差的難題,也產生了首個雙螺旋展線的高速公路案例。
在雙螺旋隧道中,形成螺旋之一的干海子大橋,是首座全鋼管混凝土大橋、最長的鋼管桁架梁公路橋,更是創(chuàng)造了4個世界第一。
干海子大橋,僅是雅西高速的標志之一。高烈度地震山區(qū)高墩大跨橋梁建設、超特長深埋隧道建設、連續(xù)長大縱坡行車安全……雅西高速破解了一系列世界級技術難題,取得了40余項自主創(chuàng)新和統(tǒng)籌應用的重大技術成果,獲得專利、工法近20項。
這樣牛的交通工程,在四川并非孤例。在建的雅康高速,從四川盆地向青藏高原延伸,將穿越深山峽谷的橫斷山區(qū),全線幾乎“腳不沾地”。135公里的公路,82%是橋梁和隧道,其中有長達50公里的隧道群,是目前全國橋隧比最高、施工難度最大的高速公路之一。
橋隧比,指一條高速公路中橋梁和隧道所占的比例。比例的高低也從側面反映出一條路的建設難易。地勢平坦的地區(qū),橋隧比超30%都極為罕見,而在四川,雅西高速橋隧比為55%,在建的雅康、汶馬、九綿、峨漢以及將建的樂西、沿江高速等,橋隧比都在75%以上,一個個新紀錄將接踵誕生。
2專攻山區(qū)設計
經典工程積淀技術
就在央視《超級工程2》播出前不久,首屆“四川杰出人才獎”揭曉,省交通運輸廳公路設計院副總工程師牟廷敏是18名獲獎者之一。
雅西高速干海子大橋就誕生于牟廷敏的筆下。當大家追問大橋的設計靈感來自哪里時,他說:“這不是我一個人的功勞。我們有一支設計團隊,是大家的鉆研努力,才能將這種(全鋼結構混凝土)橋型發(fā)揚光大。”
四川所有重點公路的建設前期工作,60%以上由公路設計院承擔。近10年來,四川公路建設項目不斷向盆周山區(qū)縱深延伸,地質地形條件越來越復雜,勘察設計技術難度大大增加。院黨委書記、院長羅玉宏介紹,立足山區(qū)實際推進技術創(chuàng)新與科研攻關,設計院逐步積累了一套從成都平原、盆地到盆周山區(qū)特殊地形、復雜地質條件下的山區(qū)高速公路路線設計方法與經驗,山區(qū)公路測設、橋梁設計、山嶺隧道設計等技術在行業(yè)內領先。
11月中旬,雀兒山隧道貫通,這條世界海拔最高特長隧道的設計師團隊,正是來自省交通運輸廳公路設計院。還有以自然、環(huán)保著稱的全國山區(qū)旅游示范公路川九路、獲得國家科技進步一等獎的世界最大跨度鋼筋混凝土拱橋萬州長江大橋、獲得詹天佑土木工程大獎的華鎣山隧道……一個個經典工程,成為一種技術積淀,為雅西、雅康的特大橋、超長隧道的面世,提供“養(yǎng)分”。“四川的高速公路網正在加速向外延伸,迫切需要突破盆地困擾。”羅玉宏說,變“蜀道難,難于上青天”為“大道出川、蜀道不難”的渴望,倒逼著技術人員發(fā)揮潛力,創(chuàng)造奇跡。
3自主科研創(chuàng)新
讓想象成為現(xiàn)實
11月24日,記者走進“四川省路面材料結構及養(yǎng)護工程實驗室”,技術負責人張蓉滿臉興奮:“我們針對雅康高速特殊不利氣候條件研發(fā)的路面用改性瀝青,已經完成室內性能試驗。”
雅康高速全線落差1900米,藏區(qū)地帶具有高寒、高海拔、大溫差、強紫外線的氣候特點。瀝青對溫度極其敏感,高溫時變軟、低溫時變脆硬,在強紫外線的照射下路面會加速老化。
有沒有一種瀝青能適應這種氣候?張蓉所在的路面技術創(chuàng)新團隊和中石油合作開展研究,如今已有初步成果:團隊研發(fā)出可實現(xiàn)路用性能分級滿足高溫70攝氏度,低溫零下34攝氏度的溫拌改性瀝青。明年開春,計劃在雅康高速上鋪筑試驗段進行性能驗證。
著力科研創(chuàng)新,過去5年,省交通運輸廳公路設計院投入研發(fā)經費上億元,平均每年2000多萬元,已成為兩個國家實驗室——“陸地交通地質災害防治技術國家工程實驗室”“陸地交通氣象災害防治技術國家工程實驗室”的組成部分。
自主科研激發(fā)創(chuàng)新,讓設計師們可以充分發(fā)揮想象,攻堅克難。雅西高速干海子大橋,就是這樣誕生的。干海子大橋采用全鋼管混凝土結構,可減輕自重55%,抗震性能更好。設想提出后,設計團隊實驗室里反復推理、假設和模型試驗,經不斷測試、論證,最終投入應用。
對話
加強研發(fā)創(chuàng)新每條路都要有新突破
記者:四川公路尤其是高速公路的建設,難度越來越大,對設計要求越來越高。如何應對挑戰(zhàn)?
羅玉宏(省交通運輸廳公路設計院黨委書記、院長):越往后走,“硬骨頭”越多,每條路都需要技術上有新突破。
我們將加強自主研發(fā)、科技創(chuàng)新的力度。目前,正積極籌備組建科技研發(fā)中心,考慮以項目為載體,通過多種形式,吸引知名專家和科技人員進駐,進行重大科研項目的研發(fā)。
記者:你覺得最關鍵的是什么?
羅玉宏:堅持人才發(fā)展戰(zhàn)略,營造良好的環(huán)境,留住人才,發(fā)展人才。大力加強學術帶頭人的培養(yǎng),進一步提高團隊核心競爭力。
動態(tài)
波形鋼腹板用于索塔橫梁建設
“川藏第一橋”創(chuàng)全國之最
本報訊(記者 王眉靈)11月25日,記者從省交通運輸廳公路設計院了解到,主塔剛剛封頂的“川藏第一橋”——雅康高速瀘定大渡河特大橋創(chuàng)造了一項全國之最:在全國首次將波形鋼腹板應用于高速公路橋梁索塔橫梁建設。
瀘定大渡河特大橋橋址區(qū)位于三個地震斷裂帶交匯處。陸地交通地質災害防治技術國家工程實驗室溫江實驗中心負責人吳滌介紹,主塔橫梁如果采用傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結構,自重大,在地震作用下易剪切破壞,且很難修復;如果采用鋼箱梁,可減輕自重、提高剪切抗力,但鋼箱橫梁難以與混凝土塔柱可靠錨固。在綜合比較分析后,設計團隊決定將兩者優(yōu)點結合,采用波形鋼腹板箱梁結構:橫梁頂、底板用混凝土,腹板用波形鋼板。這樣橫梁自身可減重25%,在強烈地震作用下也能有效抗彎、抗剪。
這一創(chuàng)新設計,能否應用于實際工程?吳滌介紹,從2014年底開始,團隊先后進行了20多個大大小小的實驗,時間長達8個月。“實驗結果驗證了設計理念和技術的可行性和可靠性,并最終應用于工程建設中。”
成彭高速擴建原料來自成溫邛
本報訊(記者 王眉靈)作為四川首條“四改八”的高速,成彭高速擴容改造工程正在進行中。11月25日,記者從承擔設計的省交通運輸廳公路設計院獲悉,成彭高速改造的部分原料,竟然來自成溫邛高速的舊路面廢棄料。
設計院道橋所總工、四川省路面材料結構及養(yǎng)護工程實驗室負責人張蓉介紹,針對成溫邛高速路面改造和成彭高速拓寬改造工程,設計團隊統(tǒng)籌考慮最大限度地綜合利用舊路面材料資源。先行實施的成溫邛高速改造,有舊路面廢棄料約5萬立方米,設計團隊決定利用技術手段實現(xiàn)“廢料回收,變廢為寶”。經過實驗,其中約1.9萬立方米的廢棄料通過廠拌熱再生技術,重新“回到”了成溫邛高速用作新路面,剩余的部分,則將用作成彭高速拓寬路面新的結構層。
四川公路設計院獲多項科技獎
本報訊(記者 王眉靈)11月25日,記者從省交通運輸廳公路設計院獲悉,2016年該院再度攬獲多項科技獎。
其中,《高烈度地震條件深水庫區(qū)大跨連續(xù)剛構橋梁設計施工關鍵技術研究》獲得2016年度四川省科學技術進步二等獎和廣元市科學技術進步二等獎?!队糜诖笞冃蔚貙拥乃淼乐ёo結構的施工工法》獲得發(fā)明專利授權,《公路隧道施工通風結構》獲得實用新型專利授權。
還有18個項目獲“四優(yōu)”獎項。其中,《四川省雅安經石棉至瀘沽高速公路(雅西高速公路)雅安至石棉段工程地質勘察》《映秀至汶川高速公路工程地質勘察》等5個項目獲2016年度四川省優(yōu)秀勘察設計獎一等獎。