嘉兴至绍兴跨江公路通道是《国家高速公路网规划》“”网中的一纵──沈阳至海口国家高速公路常熟至台州并行线的重要路段,也是浙江省高速公路交通规划中跨杭州湾的第二个通道。项目北起乍嘉苏高速公路南湖枢纽,跨钱塘江后终于杭甬高速公路和上三高速公路交叉的沽渚枢纽,全长69.5公里,总投资.8亿元。其中嘉绍大桥长10.1公里,概算投资62.8亿元。
嘉绍大桥北起嘉兴海宁尖山围垦区,南至绍兴上虞九六围垦区,分为主航道桥、北副航道桥、水中区引桥、跨规划堤引桥、跨大堤引桥、陆地区引桥六大部分。其中,主航道桥采用主跨m六塔独柱双幅四索面钢箱梁斜拉桥,桥跨布置为70++5×++70=m,总宽度达到55.6米(含布索区),为目前世界上最长最宽的多塔斜拉桥;跨中设置刚性铰结构,解决了主梁温度变形问题,为世界首创;北副航道桥为70+2×+70=m变截面预应力混凝土刚构;水中区引桥采用70m跨径的等截面预应力混凝土连续刚构;跨规划堤引桥结构形式为70++70=m变截面预应力混凝土连续刚构;跨堤引桥桥型布置为50+90+70=m变截面预应力混凝土连续梁;而陆地区引桥桥跨布置则采用5×50m等截面预应力混凝土连续梁。大桥全线按双向八车道高速公路标准设计,设计速度为公里/小时,设计基准期为年。
合理规划与专业养护
及时组建管养管理机构
嘉绍大桥于年7月6日通过交工验收,同年7月19日通车试运营,浙江嘉绍跨江大桥投资发展有限公司(以下简称大桥公司)负责对嘉绍大桥营运管理。大桥公司设办公室(党群纪检部)、安全营运部、养护管理部、计划财务部、工程技术部,并根据大桥养护工作的实际需要,合理分工,明确责任,及时建立了公路财产设施的养护管理体系。桥梁结构小修保养、路产路权、航标等,由养护管理部负责日常管理;监控、通信、收费三大系统、道路巡查施救等,由安全营运部负责日常管理;桥梁定期检查、桥梁结构安全健康监测系统,由工程技术部负责日常管理。
外委专业养护单位进行全面养护
嘉绍大桥建成通车后,择优选择专业养护协作单位。重点委托了4家专业单位执行日常管养任务和一家专业单位执行水下监测任务,分别为:浙江顺畅高等级公路养护有限公司负责日常小修保养工作;浙江浙大中控信息技术有限公司负责机电三大系统维修保养工作;中交公路规划设计院有限公司负责定期检查和结构安全健康监测系统维护工作,以及结构安全监测系统、巡检养护管理系统信息智能化升级工作;上海海事局宁波航标处负责大桥区水域航标维护保养服务工作;浙江省河海测绘院负责对桥区航道及其河势冲刷稳定性监测。所有公路财产设施做到了全面系统的养护管理工作,横向到边、纵向到底、不留死角。
合理编制养护规划和年度养护计划。按照“主动性、预防性、全寿命养护管理”的监管养护理念,结合嘉绍大桥营运环境、构造特点及受力特性,编制了《嘉绍大桥中长期养护规划(-)》,对大桥通车后20年内嘉绍大桥养护工作目标准则、养护模式及制度、规划期内应开展的养护工作、养护经费估算及规划修编更新等明确相应的计划。并针对大桥交通流量及交通荷载的分析预测、营运期风险评估、结构易损性分析、桥梁主体结构现状调查、养护方法调研等量身定制的一套长期性的管理养护措施,使大桥的管理养护工作实现信息化、专业化、标准化,始终保障大桥良好的服务水平和技术状况,使大桥的养护工作达到国内领先水平。
根据嘉绍大桥的实际情况合理编制每年度养护计划,结合小修保养合同和大桥巡检养护手册,重点突出大桥关键构件、部位,如斜拉索、刚性铰、支座、伸缩装置、钢桥面ERS铺装层等的检查和维护,加大检查频率。并对桥面排水不畅、沥青路面车辙、交通事故路产损坏等及时进行维修、维护和完善改造。严格按照合同规定和相关标准,监督小修保养单位做好路面保洁、小修保养、路产修复、日常检查、专项检查、联勤及养护应急值班工作,并每月定期对其执行情况进行考核。根据大桥结构特点,按规范和巡检养护手册规定的频率,对桥梁各个部件进行日常检查和专项检查,如主桥钢箱梁、刚性铰、索塔每月一次,斜拉索系统、支座每季一次,南北引桥主梁和下部结构每季一次,桥面铺装和伸缩装置每周一次。
历年在全省高速公路路况检测中路况质量名列前茅,桥梁技术状况评定等级为1类。
加强沟通协调及时处理缺陷
工程建成通车后,存在一定的工程遗留问题,在试营运期间也出现了一定的工程缺陷。为此,大桥公司在做好日常养护管理工作的同时,还有一个很重要的工作职能就是:系统地、及时地检查路产设施的使用性能,发现问题及时与原参建单位沟通,及时督促原参建单位处理、解决工程遗留问题和出现的工程缺陷问题。在试营运期间,大桥公司发现的问题都得到及时有效处理,如:钢桥面ERS铺装鼓包、北副通航孔防撞钢套箱支腿、主塔和混凝土箱梁局部裂缝等。对原施工单位因不便而难以处理工程缺陷的情况,大桥公司通过协调委托各日常养护单位或招标形式实施,如防撞护栏混凝土底座裂缝、路面局部早期破损等。
安全运营第六年
嘉绍大桥正式通车营运以来,公司在管理上严要求、高标准,取得了一定的成绩。在交通量逐年明显增加的情况下,加强道路巡查,保持了良好的路容路貌,保持较低的交通事故发生率,做到畅、安、舒、美。
运营交通量和收费情况
嘉绍高速是一条南北主要通道之一。建成通车后,车流量明显逐年增加。具体每年断面流量:年全线混合断面流量为日均辆,年全线混合断面流量为日均辆,年全线混合断面流量为日均辆,年全线混合断面流量为日均辆,全线混合断面流量为日均辆,车流量五年平均增幅15.53%。
运营安全状况
安全工作必须做到常抓不懈,大桥公司自通车营运以来,安全工作一直以不发生企业内部重大事故和力争有责道路安全有责事故为零为目标。在保障道路安全畅通上,公司积极配合交警、路政等管理部门,加强事故隐患路段安全设施完善等一系列主动的安全管理措施,来减少事故,降低高速公路封道频率。加强养护作业的安全教育和安全管理,同时大桥公司切实做到加强道路安全设施的安全状态管理,尤其是桥梁设施的安全状态管理。建立档案,及时检查,发现问题跟踪检查与检测,出现问题及时处理。
建设一套先进的监控系统是交通安全,指挥畅通的有效保障。嘉绍大桥基本做到全桥监控,对营运安全管理作用较大,各类机电系统设备性能完好,都能发挥较好的使用功能。及时发现桥上、桥下各类事故、事件,做到及时处理,保障交通安全。
自通车营运以来,未发生一起影响重大的交通事故,道路畅通情况良好。
修复完善和养护状况
本项目的设计和实施总体上设施完整、安全可靠、科学合理,且便于运营期养护维修和巡检查工作。但是在局部区域、部分设施还存在不太合理和不够完善的地方,在试运行期间进行必要的完善和改进,对出现的缺陷进行了有效的维修和保养。
1.引桥路侧排水设施采用格栅盖板排水槽,在使用期间垃圾和杂物进入排水槽后无法快速有效清理,造成排水槽堵塞影响路面排水。将原引桥排水槽全部调整成为玻璃钢U形排水槽,有效改善了路面排水效果,且不易堵塞,易于养护清理。
2.主桥钢箱梁由于施工原因存在较多污染以及局部锈迹,对全桥钢箱梁进行了深度保洁.并对锈迹进行了打磨和油漆补涂,彻底改善了钢箱梁的环境和防腐涂装的有效性。
3.引桥外侧钢护栏在设置路灯杆处断开,存在薄弱环节。有一定安全隐患。实施防撞钢护栏路灯杆断开处完善工程,对断开处进行加强形成连续,加强钢护栏防撞能力消除安全隐患。
4.全线监控系统采用标清摄像机,在营运过程中不能完全满足使用需要,投入约万元,将全线标清摄像机全部改成高清摄像机。
5.全桥桥面铺装在承包人前期完成局部缺陷修复的基础上,、年大桥公司通过招标形式,对局部出现的路面病害进行专项修复工程。
6.嘉绍大桥主航道桥为双幅四索面斜拉桥,在斜拉索使用寿命到期或运营过程中发生特殊情况,需进行斜拉索更换施工。在桥梁设计实施阶段虽然对更换做了一些考虑,但不完整。为此,大桥公司委托专业单位编制了《嘉绍大桥斜拉索更换预案》,并委托设计单位设计斜拉索更换的特种工装,作为在斜拉索出现突发情况时的技术储备。开国内高速公路行业特大桥不中断交通更换斜拉索损伤预案之先河,具有实践意义。
7.嘉绍大桥在设计实施过程检修通道的设置基本可达到、可检查,但是局部还是存在缺失,如下塔柱、上塔柱的检查无法达到。为了方便检查养护,委托设计单位完成下塔柱爬梯和上塔柱升降平台的设计,作为储备。并先行在下塔柱安装了吊篮和平台,完善了养护检修通道。
精益求精提升管养水平
嘉绍大桥作为目前世界上最长最宽的双幅四索面六塔独柱斜拉桥,其结构体系新颖,又采用刚性铰、超大面积ERS体系等新技术,目前国内外尚无成熟管养经验可借鉴,需在实践中总结出一套行之有效的管养方法,给大桥的养护管理工作带来了巨大的挑战。通过试运行期间的养护管理,我们积累了一定的经验,大桥历年的技术状况评定均为I类,全省高速公路路况质量排名始终名列前茅。但是对照这座世界级大桥的要求,我们还存在很多欠缺,希望各位领导、专家给我们予以指导,以便我们进一步提高科学的管养水平。大桥设计建设发现存在如下几个问题,同时为精益求精,更好地提高设计和建设及施工管理水平。
1.嘉绍大桥为双向8车道高速公路,第三、四车道为重载货车车道,尤其在夏季高温(极端天气钢桥面铺装表面测得最高温度为74℃)和重载的双重作用下,桥面铺装局部路段出现车辙、推挤、拥包等病害,相反第一、第二车道为小客车车道,运营以来未出现任何路面病害。在路面结构设计和实施时应区别对待,以提高重载车道的使用寿命,减少维修工作量。
2.嘉绍大桥在建设期已经对检查检修考虑了一些通道,但是还有一些部位仍无法到达,成为检查检修的盲点,如主塔、水中区引桥的墩身等。在设计实施时充分考虑桥梁检查维修,真正做到可达、可检、可修。
3.嘉绍大桥斜拉索为空间四索面,外侧索体在道路的空间投影面之上,一旦在布索区发生火灾,可能对斜拉索造成不可逆的损伤。在索体一定高度设置防火装置,对索体进行必要的保护。同时应在实施时考虑换索应有的特殊装置,在必要时可以及时进行换索。
本文刊载/《大桥养护与运营》杂志年第4期总第8期
作者/王樟轩陆永强
作者单位/浙江嘉绍跨江大桥投资发展有限公司