解密《超级工程》之十八局云桂铁路南盘江特大桥

在崇山峻岭之间，赤色的南盘江缓缓前行，起雾的冬日，江面上云蒸霞蔚，貌似人间仙境。

2016年的1月，一个庞然大物屹然矗立在了江面270米高空中，从此云南省弥勒市和丘北县两岸天堑峡谷变通途，更为神奇的是可以让高铁在云端疾驰而过，她美如彩虹飞跨，神似蛟龙横卧，她就是目前世界客货共用高速铁路中最大跨度的上承式劲性骨架钢筋混凝土拱桥——云桂铁路南盘江特大桥。

工程概况

云桂铁路南盘江特大桥位于云南省弥勒市与丘北县交界处，大桥全长852.43米，最高桥墩102米，桥面到江面的高度为270米，主桥跨度达416米。它是目前世界客货共用高速铁路最大跨度的上承式钢管混凝土劲性骨架拱桥，几乎囊括了我们国家桥梁建设所有顶尖技术，集大体积混凝土、高墩、大跨、连续刚构及拱桥施工技术于一身，施工难度位居世界同类桥梁前列。该桥主拱跨越南盘江，其像彩虹一样的拱圈由4.2万立方米的混凝土构成，其重量好比6.7万辆家庭轿车的重量。

6.7万辆轿车

真的好重啊！

相当于多少个这样的停车场！

工程难点

建成后的大桥“飞卧”在云端

5大难题

1、单个拱座长、宽、高分别为48米、32米、24米，混凝土方量达到3.2万立方米，如此大体积混凝土施工过程中裂缝控制难度极大。

2、劲性骨架总重4240吨，单个节段的重量最重达130吨，单节长约12米，高7.45米，最宽26.8米。然而无论从弥勒市还是丘北县，通往桥梁位置的道路只有一条盘山省道，道路通行条件差，即便单个节段的劲性骨架也无法运输至现场。

3、桥位处于峡谷多风、强风地带，劲性骨架节段多达39个，其在高空、大风条件下的每一次安装过程中，必须使得相邻节段间64颗螺栓孔精确对位，施工难度极大。且如何保证每节段安装完成后斜拉扣索一次张拉到位不再调整、陡峭边坡上如何设置平衡索后锚碇系统等等都是施工中必须面临的难题。

4、劲性骨架合龙后，需在高差102米、跨度416米条件下的钢管内压注C80混凝土，使混凝土与劲性骨架有效结合，形成钢管混凝土结构，共同承受外包混凝土阶段及后期运行过程的荷载。如采用常规的方式施工，混凝土的自重以及混凝土与钢管之间的粘结力叠加，使得混凝土泵送压力异常巨大，难以施工。更为关键的是混凝土与钢管之间的粘结力通常较差，影响结构受力。

5、劲性骨架外包混凝土总体积达4.2万立方米，其重量是劲性骨架重量的约15倍，如此大体积混凝土，如仅仅依靠薄弱劲性骨架承载，远远达不到受力要求。且在高空中作业，模板安装、拆除及倒运的过程施工难度巨大。

大桥雄姿

首创5项新技术、新工艺

1

首创大体积混凝土裂缝综合预控新技术

拱座设置钢板断缝

采用低水化热水泥和粉煤灰，有效地降低大体积混凝土的水化热；采用数值仿真模拟分析与现场试验相结合的研究方式，首创了拱座中间设置钢板断缝，实现结构分块，确定了合理的大体积混凝土分层厚度、分块浇筑间隔时间和二次振捣工艺；综合利用液化氮降低大体积混凝土出仓温度的装置与“内排外保”等多重温控措施有效控制温差；通过上述技术的综合应用，最大程度降低了混凝土的水化热，有效控制了混凝土结构内外温差，避免了裂缝的产生。

2

首创一种劲性骨架厂内与工地相结合的加工制作新工艺

整节段立拼

 首先，充分利用工厂内大型高精度设备将骨架钢管、角钢加工成型，再以散件的方式运输到施工现场，在现场依次通过片装、单肋卧拼、整节段立拼，提高了劲性骨架的制作精度，保证了全桥劲性骨架节段间法兰盘2560颗螺栓空中一次对位精度达100%，合龙精度满足设计要求。

3

首创全新的锚碇系统及一次调索新技术

劲性骨架斜拉扣挂悬臂拼装

劲性骨架采用整节段吊装，在锚碇方面，研发了组合式桩基承台锚碇、组合式岩锚等新装置并成功应用，很好的解决了陡坡条件下及地质较差部位设置锚碇的难题，保证了施工安全；在索力优化方面，研发了整体式防松型索力调整装置以及一次调索新技术并成功应用，实现了劲性骨架所有扣锚索均一次张拉到位，规避了合龙前索力调整带来的安全风险，提高了劲性骨架合龙精度及松索成拱后的线形质量。

4

首创大高差、大跨度钢管内高性能混凝土一次性对称连续真空压注施工方法

抽真空系统  

通过精确控制粉煤灰 硅粉和其他外加剂，研发大高差c80混凝土施工最佳配合比；在压注工艺方面，通过对既有真空灌注方法和抽真空辅助分级压注方法的优化，发明了大高差、大跨度钢管内高性能混凝土一次性对称连续真空压注方法，通过抽真空作用既减小了泵送压力，又提高了混凝土与钢管之间的密实度，大大提升了钢管混凝土结构的整体承载能力。

5

首创外包混凝土斜拉扣挂+分环分段组合施工技术

外包混凝土施工

为规避270m高空中模板安装施工风险，研发了缆索吊二级提升平台，该装置既可以实现模板的垂直、横桥向、顺桥向的灵活运输，大大方便了模板安装、拆除及倒运，还可以提供人员安全作业平台。

外包混凝土浇筑工艺上，将全桥的外包混凝土分为5环、18段浇筑，使整个拱圈在浇筑过程中处于均匀的压缩状态；为使外包混凝土施工过程中劲性骨架受力满足要求，在拱腰位置设置两组斜拉扣索进行调整，达到了“四两拨千斤”的效果。外包混凝土施工完成后，经检验拱圈线形满足设计要求，外包混凝土未产生任何受力裂缝。

远眺大桥

“倒影”之美

高铁列车从大桥“呼啸而过”

科技成果

截至目前，云桂铁路南盘江特大桥荣获国家级工法1项，省部级工法7项，股份公司优秀工法4项、集团公司优秀工法7项；股份公司科技进步特等奖，集团公司科技进步奖3项；授权专利12项；股份公司优秀科技论文5篇，集团公司优秀科技论文3篇；集团公司科学合理化建议一等奖2项；在各级杂志上公开发表科技论文28篇；该桥所在项目部于2013、2014年连续两年获集团公司“科技创新杯”。

策划：集团公司党委宣传部

资料：集团公司科技部、党委宣传部

主办：中铁十八局集团党委宣传部（企业文化部）

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