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学术参考资料
公路建设史上的“珠峰”----雅康高速
发布时间:2019-02-28 20:16:56      



雅安-康定高速公路,简称雅康高速,又称雅康高速公路,是雅叶高速的一段,中国国家高速公路网编号:G4218。


雅康高速是国家高速公路网规划(2013-2030)的一条东西走向的横线联络高速。雅康高速东起雅安市对岩镇,经过天全县、泸定县,西至康定市炉城镇。雅康高速公路东接成雅高速公路,路线全长约135公里;雅安段89公里,甘孜段46公里,路基宽度24.5米,项目概算总投资230亿元,批复工期五年,公路全线海拔高差达到1900米。同时,该项目桥隧比高达82%,是目前全省乃至全国桥隧比最高、施工难度最大的高速公路之一。整条高速135公里,海拔从600米快速爬升至2600米。


面对复杂的地势地貌,有人将雅康高速总结为“五个极其”:地形条件极其复杂;地质条件极其复杂;气候条件极其恶劣;生态环境极其脆弱;工程建设极其困难。为此,它收获了其他公路难以企及的称号:公路建设史上的“珠峰”。



地形条件极其复杂

项目位于四川盆地向青藏高原过渡段内,海拔快速爬升,地貌类型复杂多样、地形狭窄陡峻、沟壑纵横、起伏巨大,路线布设受限、拆迁安置困难。


地质条件极其复杂

穿越龙门山断裂带,地震烈度高,二郎山特长隧道穿过13条断裂带,泸定大渡河兴康特大桥处于“Y”字型活动断裂区域,滑坡、泥石流、崩塌等不良地质发育。

气候条件极其恶劣

穿越不同的气候垂直分布带,高海拔路段的雨、雪、冰、雾、风等恶劣气候影响时间长。


生态环境极其脆弱

穿越大熊猫栖息地自然保护区、珍稀鱼类保护区,环境敏感点多,工程建设的环境保护、水土保持工作任务艰巨。


工程施工极其困难

项目反复与G318线、水电设施交叉干扰,安全风险高;50公里长的隧道群穿越高山峡谷,施工便道布设于悬崖峭壁,特别是泸康段的隧道群,隧道与G318线垂直高差约580米,有的合同段需在峡谷陡坡上修建约8公里的施工便道才能到达隧道支洞作业点,无法再布设便道的情况下,再打通近1000米的隧道支洞才能到达隧道正线施工,施工便道因展线需迂回近24道回头湾,材料运输、隧道弃渣、电力供应极其困难。位于泸定、康定境内的C16-C18合同段的几家大型施工单位,耗时1年半时间才将施工便道和施工支洞打通,到2016年终于展开主线隧道施工。大渡河兴康特大桥跨径1100米、全省第一,面临极高的地震烈度(八度)、复杂的风场条件、极不稳定的高陡边坡等。二郎山特长隧道长13.4公里,最大深埋1700米、地应力高,易出现岩爆和大变形,穿越13条地震断裂带,存在瓦斯、岩溶、涌突水等不良地质,施工质量和安全风险高,斜井单洞长3.3公里,隧道独头掘进长达6.8公里,斜井建设规模、隧道独头掘进居全国之最。



雅康高速重难点节点工程为“一桥一隧一枢纽一隧道群”:泸定大渡河兴康特大桥、二郎山特长隧道、雅安对岩枢纽互通,50公里长隧道群。

泸定大渡河兴康特大桥

泸定大渡河兴康特大桥处于“Y”字型活动断裂区域,穿越高山峡谷,是泸定至康定段施工难度最大的节点工程,入选CCTV《超级工程2》,是世界第一长隧道锚,省内首次无人机穿索跨河实现上部构造开工,两塔两锚全部完成;

二郎山特长隧道

二郎山特长隧道2012年先期动工,从新沟至泸定五里沟,穿过13条断裂带,全长13.4公里;

对岩枢纽互通

对岩枢纽互通连接成雅、雅西、雅康3条高速的互通立交。对于甘孜人而言,这是今后通往成都的必经枢纽。即:从成都至康定,这个枢纽才是真正意义上的“雅康高速起点”;

泸定至康定隧道群

泸定至康定隧道群主要指康定至泸定段30公里,9条隧道(原本设计有10条隧道,现在将大坪隧道和喇嘛寺隧道合并为1条隧道)构成了隧道群。

雅康高速全线设置了喇叭河、新沟、泸定和康定四个集互通、停车区、服务区或安检站为一体的综合体;据悉,还设有宾馆和风土人情展示区。二郎山特长隧道、大渡河特大桥等重要节点还规划设计了停车区观光。

2017年12月31日,雅康高速泸定段正式试通行。

2018年12月15日,被誉为“川藏第一桥”的雅康高速泸定兴康特大桥开始接受荷载试验。12月18日上午,历时4天的荷载试验圆满结束。

目前还没有通车的这40公里,有近30公里都是隧道区。施工方正在24小时日以继夜的工作,全力确保年底通车目标的实现。雅康高速公路贯通运营以后,从成都到康定大约需要4小时,比原路程至少节约2个小时。



泸定大渡河兴康特大桥

大桥全长1411米,采用钢混叠合梁,总造价超过10亿元,被誉为“川藏第一桥”。大桥设计单位为四川省交通运输厅公路设计院,承建单位为四川路桥集团。


大桥创造了2个“第一”


在建川藏第一大跨径钢桁梁悬索桥,主跨达1100米;

在建世界第一长隧道式锚碇,雅安岸隧道式锚碇长159米。

实现了5个“首次”

四川省内首次采用无人机牵引先导索过江;

国内首次在高海拔峡谷地区、复杂强劲风场条件下采用缆索吊装系统架设千米级钢桁梁;

首次将防屈曲钢支撑用作悬索桥的中央扣;

首次将波形钢腹板与混泥土顶底板的组合结构作为桥塔横梁;

康定岸重力式锚碇设置在深厚的冰碛层覆盖层内,是国内首次在冰碛层设计开挖如此大的深基坑。

大桥具有“高”、“大”、“新”三大特点。

“高”——桥位海拔高达1617米,桥面至水面高差达239米,主墩索塔高达188米,水面至桥塔顶高差达364米;雅安岸不稳定高陡边坡高达100米;地震烈度高:Ⅷ度。


“大”——风大:峡谷多雾、气象多变、风场紊乱,瞬间风速达32.6米/秒,相当于12级台风风速;温差大:昼夜温差高达15℃以上;砼体积大:一是承台大。表面积达2200平方米,相当于5个篮球场大小,大体积砼方量18650立方米;二是重力式锚碇大。锚碇平面面积达5100平方米,相当于13个篮球场大小,大体积砼方量91000立方米。大桥总共浇筑混凝土量达29万余立方米,是中国第一、世界第三高塔广州电视塔混凝土浇筑量(15万余立方米)的1.9倍。用钢量大:用钢量约为6.2万余吨,比国家体育嘲鸟巢”用钢量(4.2万余吨)还要多2万吨。主线索股与缠线总重量达1万余吨,总长度超过6万公里,钢丝连起来可绕地球一圈半。


“新”——设计新,技术新。一是首次将防屈曲钢支撑用作悬索桥的中央扣,在强烈地震时,中央扣屈服耗能,从而保证主梁安全;二是首次将波形钢腹板与混凝土顶底板的组合结构作为桥塔横梁,充分利用两者的结构优点,既克服了混凝土横梁和钢横梁在抗震方面的不足,又简化了塔柱—横梁连结构造;三是创造性地采用反向平曲线设计,将左右两幅泸定隧道分离,布置在大桥隧道锚的外侧。一方面,极大地减小了隧道锚和公路隧道的相互影响,为山区桥隧相连的悬索桥总体布置提供了一条崭新的思路。第二方面,在隧道与隧道锚之间设置横通道,既作为施工期的运输通道,加快施工进度,又作为今后的检修通道,便于养护;四是创新边坡防护理念将雅安岸第一排和第二排抗滑桩按人字形布置,采用“疏导”的方式,将强震产生的碎屑流沿斜向导出大桥范围,确保碎屑流不危害大桥构造物;五是目前已申报国家实用新型专利8项、专项发明2项,有效保障了雅康高速泸定大渡河兴康特大桥的顺利建设。  

二郎山隧道

二郎山特长隧道为雅康高速公路“一桥一隧”重点控制性工程之一,全长13459米(13.4公里),是全国通车以及在建公路第四长隧道。二郎山特长隧道地质条件极其复杂,隧道位于八度地震区,隧址穿越13条区域性断裂带。二郎山位于阶梯交汇处,也是一座地理分界线,这里也是国宝大熊猫的栖息地保护区。因此,二郎山特长隧道的进出口,均设置在保护区外。隧道上方的大山,就是为大熊猫栖息繁衍留下的绿色通道。


早在五十年代时,二郎山就凭借一曲“二呀二郎山,高呀么高万丈”闻名于世,那会儿,不少史料都证实,这个地儿虽然险峻,但一直是藏汉交往的重要通道,是三十六番出入朝贡的必经之地。

自2012年10月施工以来,各参建单位精心组织、科学管理、科技创新,先后攻克洞口岩堆体施工、浅埋段岩爆、地下风机房网络洞室群开挖支护、交通转换带大断面开挖支护、长大隧道反坡施工、高埋深强烈岩爆、特长隧道爆破粉尘污染、特长隧道掌子面作业通风等多项技术难题;通过科技创新,研制了整体式双侧壁电缆沟移动式模架、自行式液压防护棚架等新设备,采取了水压爆破、巷道式通风+射流式水幕降尘等新技术新工艺,保证了施工质量和安全。


这里地质条件极其复杂,平均每天,施工队伍会用掉一吨炸药进行爆破,但平均每天也只能掘进3.6米。为了快速掘进隧道,突破咽喉,C1合同段项目经理部在施工中采用2台三臂液压凿岩台车开挖,装载机、挖掘机配合自卸车出渣,左右线两台湿喷机械手喷浆。锚杆孔采用台车钻眼,人工安装。混凝土湿喷台车正常施工中仅需要2人,作业能力为每小时20米,且相对施工准备及撤离更方便、更节约时间。项目实施“1+1”管理模式,即作业一个班,就强制保养一次,将故障的隐患消除在台车作业之前,确保台车作业循环完好率。台车机具配件尽量采用国产,以方便机具配件及时到位,避免影响总体施工进度。提高操作人员的专业水平和素质,确保施工质量。项目部通过工艺改进,提升进度;工装改进,提升效益。针对项目的机械化配套,在达到机械自身功效的前提下,项目部通过自身努力,进行工艺和工装改进,达到了提升施工进度的效果。


主要的工艺改进有:二郎山隧道IV、V级围岩双台车微台阶法施工、水压爆破开挖、水幕降尘设施等。主要的工装改进有:衬砌钢筋定位支架、二次衬砌养护台架、电缆沟槽模板台车(已获得实用新型专利)、人车洞模板台车等,通过这一系列的改进措施,在提高功效的同时也降低了成本,确保了施工进度的稳步提升。与此同时,在二者同步改进的基础上,项目部还通过施工方案优化比选达到效益最大化,做好成本控制。其中斜井左线反打施工方案的比选及实施,提前贯通左斜井,对后期隧道主洞通风改善、降低斜井抽水费用、洞外路基填料来源都有推动作用。同时引进第三方检测单位并应用地质雷达等先进技术和检测设备开展相关的检测和预报工作,确保了隧道施工的质量安全,提高了施工进度。




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