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2024-03-26 13:26:25
3月26日，由民营企业山东建邦集团投资建设的建邦聊泰黄河公铁大桥正式通车，这是国内最大跨径钢桁梁公铁两用桥，也是目前黄河上施工结构形式最复杂的公铁桥之一。
建邦聊泰黄河公铁大桥及公路接线工程，是聊泰铁路的控制性工程，先后被列入2020年山东省重点基础设施项目，2021年、2022年山东省重大投资建设项目，由民营企业山东建邦集团以BOT模式投资建设，项目总投资近20亿元。这也是继济南建邦黄河大桥之后，山东建邦集团投资建设的第二座黄河大桥。
聊泰铁路线路全长约85公里，连接京九与京沪两大干线铁路，投资总额约90亿元(含黄河公铁桥)，被列入国家中长期铁路网规划、山东省“十四五”综合交通运输发展规划、山东省综合交通网中长期发展规划。
建邦聊泰黄河公铁大桥连接聊城市东阿县和济南市平阴县，公路起于东阿县G105与S325平交口，主桥以公铁合建方式跨越黄河，在平阴宋子顺村附近与G105、G341共线段相接，线路全长13.452公里，其中桥梁段全长3.367公里，路基段全长10.085公里，采用一级公路双向四车道建设标准，设计速度80公里/小时。主桥位于东阿艾山卡口下游2公里处，采用五跨连续钢桁梁，最大跨度180米，是目前国内最大跨径的平弦钢桁梁公铁两用桥。
不让一滴废水流入黄河，爱护母亲河
公铁桥穿越黄河干流二级水源保护区和济平干渠饮用水水源保护区二级保护区，距离济平干渠济南段输水渠道即一级水源保护区边缘约546米。
施工现场设置自动洗车装置、沉淀池等设施，拌合站、预制场产生的碱性废料采用间歇式自然沉淀的方式，加入适量的酸调节pH值，再进行中和沉淀处理，处理后的水可循环利用。
燃油设备取得当地环保部门的环保施用编号，施工场地设置隔油池，及时收集所有含油污水，隔油处理后再进入蒸发池，收集到的废油回收处理。安排试验室定期对黄河干流饮用水水源保护区、济平干渠饮用水水源保护区进行水质监测，确保水源保护区的水质不会因为施工而受到破坏。
水中桩基施工，因地质复杂，泥砂含量极大，桩基成孔后如何快速有效地进行清孔成了现场的一大难题。在砂层地段、岩溶发育的复杂地质环境中，传统清孔工艺，施工时间长、效果差、影响施工工期。
为了确保工程建设效率和黄河生态保护的“既要又要”，技术团队首创国家级工艺工法“泥沙分离器+气举反循环”，利用多种设备，对水、细砂、泥浆和钻渣进行分离和二次处理，最终，泥浆被重复利用，干钻渣则被运至弃土场，避免一滴废水、一颗废渣进入黄河。
在“千层蛋糕”里捅“马蜂窝”
建邦聊泰黄河公铁大桥桥梁施工位于黄河岩溶发育区域。地质勘探报告显示，施工区域河床土质层种类繁多，有粉砂层、粉质黏土层、黏土层以及岩石层等，这样的地质分布仿佛千层蛋糕，而施工区域的溶腔分布更像镶嵌在千层蛋糕中的马蜂窝。
在这样的地质条件下进行桩基施工无异于在千层蛋糕里捅马蜂窝，还要保证千层蛋糕不变形，给施工带来了极大的挑战。
施工难度再大，也要保证施工质量和黄河河床安全。
2号墩位正处在一个高11米，分布范围达300多平方米的溶腔上部。若施工过程处理不慎，将导致大的“透水”事故，会引起黄河河床塌陷、栈桥平台垮塌等安全事故。
桩基施工给项目部带来挑战的同时，也为施工技术的创新提供了沃土。为保证岩溶桩基的安全施工，项目技术小组制定了先注浆后钻孔的工艺流程，同时，创新性地将普通单层护筒施工改进为双层护筒施工，较之单层护筒，外层护筒为导向护筒，在黄河高流速下，使引孔工序完成一次成孔，护筒下放效率较原工艺提高50%;内层护筒则保证在桩基施工过程中，外层泥沙倒灌进入溶腔，从而避免护筒内泥浆与河水串通。
据了解，双层护筒工法属于国内领先技术，为同类型施工提供了宝贵的经验，丰富了我国桥梁建设技术体系。
斜桁架、栓焊结合、“人”字形坡度
建邦聊泰黄河公铁大桥施工结构形式复杂。整个桥体由钢桁梁、现浇连续梁、先简支后连续小箱梁组合而成，分上下两层桥面，上层为公路桥面，宽24米，下层为铁路桥面，宽11.4米。桥梁结构形式复杂多样，是目前黄河上施工结构形式最复杂的公铁两用桥之一。
据设计人员介绍，聊泰黄河公铁桥设计有多项创新。钢桁梁采用斜桁架设计，增强了主梁的横向刚度，以满足列车行驶条件;采用带内力安装腹杆的方式，可大幅减小主桁支点处弦杆弯矩，降低支点处弦杆应力水平;主桁架预拱度设置采用正弦曲线拟合法，相比传统抛物线拟合法可有效降低安装次内力，减小施工难度。
为尽力减少桥梁自身用钢量，设计还采用栓焊结合施工方式，增加了钢梁的稳定性。最终，主桥钢桁梁用钢量为1.5万吨。
东阿县与平阴县，地面标高低于黄河。为满足后期通航要求及连接既有105国道，钢桁梁桥设计呈缓缓的“人”字形坡度。
18层楼高度精准“穿针引线”
建邦聊泰黄河公铁桥主桥全长782.4米，主桥钢桁梁用钢量达1.5万吨，相当于三分之一个“鸟巢”。将如此庞然巨物架于黄河之上，远非易事。
建邦聊泰黄河公铁桥主桥钢桁梁共由21540个构件、303720颗高强螺栓、11.22公里长的焊缝组成。其中钢桁梁最大构件吊重62.5吨，钢件安装高度50米。钢梁吊装区域位于黄河滩地，该地风力风向并不稳定。在这样的环境下进行钢桁梁拼装，相当于在18层楼的高度上“穿针引线”。
钢桁梁顶推架设作为一个成熟的施工工艺，关键核心就是做到各个环节的精准“同步”，按照常规方法施工对工程师来说并不困难，高空之上施展绣花针似的精准拼装的同时还要做到“安全、环保、高效”，建设者采用了智能、仿真等多项先进技术。
项目技术团队结合测量数据、综合考虑横纵向风力，预先在地面进行模拟拼装，将高空作业危险降到最低。
项目技术团队还将钢桁梁顶推操作由人工操作转换成了智能操作。选用可同时控制30多台千斤顶同步运行的智能控制系统和顶升系统，由指挥人员通过电脑、Wi—Fi远程控制，确保钢桁梁精准同步前移。
系统还能记录顶推过程每一个施工循环参数，与设计、监控参数进行综合分析判定，用数据的形式让指挥人员对每道工序做到心中有数。另外，项目技术团队建立的监控预警信息系统，还能对钢梁变形应变数据实时监控，当出现超标及异常数据会及时报警，保证施工安全。
作为构建沿黄河城市片区交通网的重要组成部分，建邦聊泰黄河公铁大桥建成通车后将进一步织密跨黄通道，提升跨黄交通通达能力，对于加强济南、聊城、泰安之间的交通沟通联系，助力高水平建设济南都市圈也具有重要意义。
