一、工程概况
浙江省乐清湾大桥及接线工程是国家综合立体交通网 G1523 甬莞高速公路和浙江省“九纵九横五环五通道多连”高速公路网中“一纵”的重要组成部分,也是浙江省首批品质工程建设示范项目之一。路线始于台州市温岭城南镇沙头门,跨越台州、温州市,终于南塘枢纽与 G15 沈海高速公路相接,路线全长38.168km。项目竣工决算投资 95.93亿元。
乐清湾跨海大桥是本项目的控制性工程,全长约 10km,1号通航孔桥采用预制节段拼装的变高度连续刚构,跨径布置为 85 + 2×150 + 85(m),是当时世界最大跨径V形刚构和预制混凝土梁桥。2号桥通航孔桥采用双塔整幅叠合梁斜拉桥,跨径布置为(70+90+365+90+70)m=685m,索塔采用钻石型塔身,造型美观大方;上部结构主梁采用 PK 钢箱叠合梁,断面形式风阻系数较小,对于本桥位于台风多发区的适应性好。非通航孔桥采用60m 预制节段拼装的等高连续箱梁。全桥上部结构主梁全部采用工厂预制、工地拼接的施工方案,避免了桥位处恶劣气候环境对施工质量的影响,实现了标准化设计、工厂化生产、装配化施工。工程设计注重生态环保,在结构形式和创新上充分考虑鸟类生活习性,项目运营前后,对漩门湾湿地公园季鸟基本无影响,达到了与自然环境和谐共存。工程设计获 2020 年浙江省勘察设计行业优秀勘察设计综合类一等奖、2020 年度公路交通优秀设计一等奖,工程勘察获 2021 年浙江省勘察设计行业优秀勘察设计综合类一等奖。
项目于 2014 年 7 月 29 日开工建设, 2018 年 7 月 28 日交工通车运营。 2021 年 8 月 27 日通过交通运输部竣工验收,工程质量等级为优良,获浙江省建设工程钱江杯奖(优质工程)、中国交建优质工程奖、中国中铁杯优质工程奖、中国建设工程鲁班奖(国家优质工程)。
二、科技创新与新技术应用
1.开创性发明了多箱异步加载新技术,从而拓展了桩基础自平衡测试方法,破解了后压浆深长大直径桩在复杂环境下承载力测试难题,攻克了深长桩基础工程安全和经济性难以有机统一的问题,首次在高速公路中大规模采用桩端后压浆技术代替桩长,有效缩短桩长2 万余米,节约工程造价约 5923 万元。
2.研发了智能桩端后压浆系统,制定了全套工艺标准,提出了滨海条件桩端后压浆的设计标准,首次实现了压浆隐蔽工程的数字化管理。
3.发明了双法监控双向匹配技术并应用于节段梁预制,首创基于笛卡儿坐标的墩顶块定位新技术和导向性微调新工艺,实现节段梁无垫片悬臂拼装“毫米级”合龙;研发节段梁架桥机专用四维矩阵式 4DM 安全监管系统,填补了行业空白,成功铸造了“毫米成就万米” 的工程品质,为桥梁短线法预制拼装工艺的推广应用奠定了基础。
4.首创混凝土结构“除氯 - 阻锈 -裂缝修补-纳米增强”双向电迁移技术,解决了钢筋氢脆风险控制的技术难题,突破了电化学技术在预应力混凝土结构中的应用禁锢,实现析氢临界电流密度提升 5 倍,成功应用于跨海桥梁的箱梁和墩身,大幅延长海域结构寿命,耐久性提升技术达到了国际领先水平。
5.提出基于变形体的桥梁抗倾覆计算理论,构建了强倾弱弯的梁桥设计准则,推导了结构强度与抗倾覆承载力匹配时的抗倾覆稳定安全系数,并在南塘枢纽等匝道独柱墩桥梁中应用,避免桥梁设计出现明显的抗倾覆短板或过度的抗倾覆设计,实现了工程安全和经济最优解。
6.将 BIM 技术应用于特大桥梁全生命周期建设,实现多维度管理信息协同、“BIM+”系列功能的多场景、高需求应用,推动了“智慧工地”理念的深入普及和推广,引领了 BIM 技术在桥梁中的应用。
三、获奖单位
浙江数智交院科技股份有限公司
浙江乐清湾高速公路有限公司
中交一公局集团有限公司
东南大学
中铁四局集团第二工程有限公司
中交第二公路工程局有限公司
中铁四局集团第一工程有限公司
浙江交工路桥建设有限公司
台州市公路水运工程监理咨询有限公司
武汉大通工程建设有限公司
四、推荐单位
中国土木工程学会桥梁及结构工程分会