8月31日凌晨,超强台风“苏拉”在西北太平洋成型,直奔广东而来。此时,在东莞市常平镇一隅,2.9万吨的莞番高速与环莞快速共线段上跨广深铁路双层桥主桥即将转体,工地现场灯火通明。
国内首创!这样的转体工程,不仅填补了国内双层公路钢砼组合桥转体施工跨越运营铁路的空白,还将莞番高速、环莞快速从两条并无关联的高快速路亲密地“并”在了一起。

创新式的“融合”,不仅减少了占地约600亩,减少拆迁约4.5万平方米,大大减少了征拆费用,也降低了对沿线群众的影响及项目的实施难度,释放了共线段两侧土地的价值,让东莞路桥建设更具“含金量”。

从“并行其道”到“上下有序”
9月6日上午,莞番高速三期建设正在进行中。在高空,转体后的双层桥梁体姿态在做调整和梁端顶升,施工边墩的支座以及球绞的封固……
这是力与美的全新演绎,也是对工程技术的极大考验。
西接南沙大桥、东连河惠莞高速公路,莞番高速是出省大通道广龙高速公路的重要组成部分,也是大湾区东西向的交通大动脉之一。
站在“巨无霸”工程面前,莞番高速与环莞快速共线段上跨广深铁路双层桥主桥长约4.5km,上层是莞番高速,下层是环莞快速路三期,分别按高标准双向6车道高速公路和双向6车道一级公路标准建设。一列列巨型的“干”字型桥墩,可以想象通车后车水马龙的壮丽场景。

但在2019年前,这一双层桥的上下两层还分属莞番高速、环莞快速两大工程。两者虽然都从常平镇穿插而过,但毫无交集。最初的设计图纸显示,两条路之间的并行建设断面达到64m,最宽为84.5m。
两条交通主干线“并驾齐驱”,给常平当地的拆迁和用地带来不少压力。
其中,番莞高速自东向西起点接黄泥塘枢纽互通立交,路线往西南方向展线,分别上跨新城路、广深铁路,口岸大道、中山东路、贝涌东路、寒溪河,止于常平镇TOD附近,终点接常平西互通式立交,全长约6.3km,采用高速公路双向六车道标准建设,设计时速100km/h;
环莞快速自西向东起点接环常西路,终点接规划白新路,全长约6.43km,道路采用城市快速路标准,双向六车道主线+双向四车道辅道,主线设计速度80km/h,辅道设计速度40km/h。
△ 原莞番高速与环莞快速三期并行方案线位图
△ 调整后莞番高速与环莞快速三期共线方案线位图
“道路沿线民房、厂房、商铺密集,还有众多的水管、电力、燃气、通信等管线迁改,民居拆迁超过4.5万平方米。”让东莞交投集团下属市路桥公司副总工程师、第三管理处主任郑少杰和同事们感到头疼的是,这两条高快速路的房屋拆迁难度非常大,项目部反复与社区、镇街沟通,均没有得出很好的方案。
原本的两条平行线,如何融合在一起,得出更为经济的建设成果?2019年初的一次现场讨论会中,时任东莞市市长的肖亚非在听取工程方案后,提出了建议,“莞番高速、环莞快速是否可以探索双层桥‘并线’的新模式?”
这给修路架桥的工程师们带来了灵感。是的,为什么不将两条道路“并”在一起?双层桥的结构,虽然在技术上提出了新的挑战,但从土地集约利用的方面来看,无疑能更加节约用地、减少拆迁,释放沿线土地开发价值,还能降低对沿线群众的影响。
“共线建设比并行建设更具实施性,双层桥也将更具城市景观长廊潜力,更容易美化亮化城市形象,提升城市品质。”第一时间行动,东莞市交通部门带队到省、市有关机构调研走访,多方征求专家意见,在3个月内拿出了实施方案。
△ 原莞番高速与环莞快速三期并行方案断面图
2019年9月10日,东莞市政府同意莞番高速和环莞快速三期并线段调整为采用共线双层桥方案建设(东府办会函〔2019〕64号)。在理顺建设流程、做好充分准备后,双层桥在2020年底开始招标建设,迅速将蓝图化为实景图。

双层桥+“干”字型桥墩,减少占地600亩
改为双层桥方案后,莞番、环莞并行段标准断面总宽度从64m减小为36.5m,大幅减小了对两侧土地的占用。
很快,各种技术上的挑战就来了。
首先,是电力线的迁改。莞番高速公路电力迁改工程面临体量大(约8亿元、80个项目、160条线路)、涉及面广(12个镇街)、工程时间紧、施工地形复杂、协调权属部门多等问题。其中,110千伏大常线作为涉铁收官线路,是莞番全线通车的重要环节。正常高压线迁改需1年半-2年时间,但为确保莞番高速按期通车,大常线迁改的时间需要在1年时间内完成。
△ 调整后莞番高速与环莞快速三期共线方案断面效果图
在今年用电高峰期间,项目采取“非常规夜间停电作业”方式,连续4个周末夜间通宵停电施工,东莞供电局项管中心、市路桥第三管理处、监理及EPC承包单位主要领导停电现场督战,最终于6月18日17时36分完成迁改。
第二个关键点,是“干”字型桥墩的技术突破。经过专家们的反复商讨,共线段下部结构采用“干”字型桥墩大悬臂盖梁及中央双柱墩,上部结构采用30m、35m预应力砼简支箱梁,上跨广深铁路双层桥采用2*85m连续钢桁腹-板桁组合结构。
这样的结构意义在于,与传统双层钢桁梁相比,双层桥主桥创新性地采用了上层钢桁梁、下层肋板式混凝土梁这样的材料,既充分发挥了混凝土抗压性能好的优势,又满足了铁路部门后期养护维修工作量少的要求;同时,“干”字型桥墩下的左右两侧为辅道,节约了桥下空间,也让道路更具通透性。
△ 调整后莞番高速与环莞快速三期共线方案断面效果图
在施工过程中,工程人员先在平行于铁路方向搭设支架平台拼装完成全部钢结构,然后分段施工下层肋板式混凝土梁,再利用临时支撑辅助分阶段进行落梁,完成受力体系转换,最后进行转体施工。这一施工工艺填补了国内双层公路钢砼结合桥转体施工跨越运营铁路的空白,对后续多通道共用桥位上跨营运铁路的桥梁建设起到示范作用。
第三个关键点,一定要保证安全转体,这也是最重要的。双层桥跨越的广深铁路是我国最繁忙的铁路干线之一,客运列车、货运列车、中欧班列……每天穿梭不停,几乎5-10分钟就有一班列车呼啸而过,需要充分保障铁路线运营安全。一粒碎石进入铁路管养的范畴内,都可能引发不良后果。
为此,项目方从结构分析、工艺讨论、施工模拟等多次邀请国内专家,与中铁第四勘察设计院、石家庄铁道大学、长安大学等单位一次次模拟过程,进行课题研究,精心谋划,“我们最大限度减少对铁路安全的感染,提升安全级别。”
一块块硬骨头啃下来,成效显而易见。
△ 调整后莞番高速与环莞快速三期共线方案断面效果图
如今,环莞三期设计标准由城市快速路标准调整为一级公路标准,且平曲线半径增大,弯道顺畅,纵坡减小,纵断面更平缓,整体行车更加舒适。
调整后莞番高速与环莞快速三期共线方案断面效果图
由“并行”到“共行”,虽然增加了建安费,但新方案减少占地约600亩,减少拆迁约4.5万平方米,大大减少了征拆费用。同时,这样的调整能够大大降低对沿线群众的影响及项目的实施难度,极大释放了共线段两侧土地的价值,如位于常平镇的R3轨道线车辆段就坐落于共线方案节省出来的建设用地上。这对“寸土寸金”的东莞来说,更显珍贵。

建设用地的节省和征拆规模的降低,显著简化了各项开工准备工作,使得项目能提前约半年时间进入全线开工状态。
优化后的方案还得到了当地居民的支持。
“以前两条线路要反复拆迁,对沿线居民的工作生活造成很大影响。现在我们把桥架高了、增加了投资,但为社区留下了土地,未来就有更多的发展可能。”以常平镇的岗梓村为例,其人口、房屋密集,拆迁难度比较大,新方案为村里节约了土地,还预留了快速路出口。路通财通,小村正迎来新的发展机遇。

112分钟,顺利转体!
万事俱备。8月底,超强台风“苏拉”的来袭给这场“华丽转身”增加了一些变数。
8月29日深夜,大雨如注,这让郑少杰心里十分焦虑。等待了一个多小时后,凌晨1点,风雨渐停,莞番高速与环莞快速共线段上跨广深铁路双层桥主桥进行了试转。
△ 正在转体的莞番高速与环莞快速共线段上跨广深铁路双层桥主桥
“试转角度为0.85°,这次测得最大启动牵引力、转动牵引力及转体角速度等。”试转取得数据后,施工人员将转体步骤分解到每分钟,确保在120分钟内完成转体施工,准确对位;另外在旋转范围、牵引设备、转体装置、临时用电等各方面进行了仔细的检查,并对所有可能出现的问题制定应急预案,确保施工安全。
为确保主桥转体过程中稳定,设计要求转体时风力等级不能超过4级;为保证广深铁路运行安全,广铁集团综合考虑在凌晨0点至3点进行转体,需在夜间无行车的“天窗点”进行施工。
期间,项目部与市气象局紧密联系,时刻关注天气预报情况以及台风行动轨迹,并在现场设置相关测风速设置;为防止转体前可能突发的恶劣天气,在试转后主桥端部未脱离支架,在梁端用千斤顶梁进行临时支撑加固。
△ 8月31日2时33分,经过112分钟连续紧张施工,大桥顺利完成转体。
“转体前一周,我每天向市气象局咨询天气变化。28日预计有台风后,气象局每天及时更新信息。根据预测,转体当天天气良好、风力2级,完全符合转体条件。”面对飘忽不定、难以捉摸的“苏拉”,郑少杰在30日当天的电话打“爆了”。在与气象、广铁等部门持续沟通后,他得到了肯定的回答,但谨慎的郑少杰还是准备了多个预案:如果遇到短时阵风,将暂停转体;如果风雨影响较大,当天就只转一半;现场还需增加临时支撑,提升稳定性。
△ 莞番高速西引桥160#墩施工点
天公作美。8月31日2时33分,经过112分钟连续紧张施工,在现场技术、作业、测量各岗位人员密切联动、严密监控下,这一安全风险高、技术难度大的施工项目在逆时针81.1°后顺利完成转体,现场的最大风力仅为2级。
“等待了这么久、经过这么多的努力,我们终于完成了这个重要工程节点!”宣布转体成功时,郑少杰激动得声音都沙哑了。这是莞番高速三期工程完成通车目标的关键控制性工程,他期盼这一天已久了。

转体成功后,郑少杰与同事们依然忙碌。当天凌晨3点多,现场施工人员进行了梁端顶升固定和转体滑道锁死等一系列的临时保障,让刚刚精确衔接上的双层桥,在面对“苏拉”时稳如泰山。在调整和封固后,双层桥将陆续施工边墩上层的墩柱和盖梁、小箱梁吊装等。
这是一条对东莞人极富意义的高速路。莞番高速全线建成后,全市高速公路之间的交通转换将进入“加速”模式,从沙田镇到桥头镇仅需35分钟,同时缓解即将改扩建的常虎高速的交通压力,成为珠三角区域又一条重要的东西向大通道,提升粤港澳大湾区交通互联互通水平。而共线双层桥、“干”字型桥墩等技术创新,也将成为东莞桥梁建设的宝贵经验,进一步释放土地价值。
大道如虹,东风助力。在不懈奋斗下,莞番高速正向全线完工通车的目标迈出坚实的脚步,为东莞发展勾勒出壮丽恢宏的未来图景。
【策划】靳延明
【采写】南方+记者 欧雅琴
【摄影】南方+记者 孙俊杰
【设计】袁永平
【通讯员】林丽媚
部分图片由东莞交投集团下属市路桥公司提供
(本文转载自:南方+平台)

