“世界第一拱”背后的科技支持
不久前，中国建筑金属构造协会公布第十五届“中国钢构造金奖”（第一批）和“中国钢构造金奖年度出色工程大奖”获奖项目，广西平南三桥荣获“中国钢构造金奖年度出色工程大奖”殊荣，那是我区初次获得此项大奖，也是全国首个获得此项大奖的桥梁类项目。
那是新时代10年的伟大变化中，“中国造造”向“中国缔造”逾越的生动案例，是建立交通强国伟大战术理论的有力彰显，树立了世界拱桥开展的又一里程碑。
平南三桥坐落于贵港市平南县，横跨浔江，于2018年8月7日开工建立，2020年12月28日建成通车。大桥全长1035米，主桥为跨径575米的中承式钢管混凝土拱桥，跨径目前居世界所有类型拱桥第一。该桥由广西交通投资集团投资建立，中国工程院院士、广西大学土木建筑工程学院郑皆连传授提出拱桥计划并主持科技攻关，四川公路院和广西北投曲属企业承担设想和施工。
科学论证，优选拱桥计划
平南三桥的降生有一段盘曲履历。“假设不是郑皆连院士判断的科学执言，‘世界第一拱’极有可能与我们擦肩而过。”郑皆连院士团队成员、广西大学土木建筑工程学院党委书记陈正传授说。
2017年，按照广西交通开展规划，荔浦至玉林高速公路平南北互通毗连线要逾越浔江修建平南三桥。初步设想时，按照桥位地形、通航、行洪、地量、环保等要求，经频频论证平南三桥主桥跨度须大于500米。可供抉择的桥型只要斜拉桥、悬索桥和拱桥三种。
此中，500米级斜拉桥和悬索桥手艺较为成熟，施工风险小，但造价高，且后期庇护费用大。比拟较而言，拱桥造价低、刚度大、耐久性好且美看。
“桥型的抉择要因地造宜、按照工程需要。”那是郑皆连院士一贯的工做立场和原则。
然而，平南三桥南岸地基为基岩，北岸笼盖较厚的卵石层，那种地量前提不契合传统拱桥的建造要求。但假设摘用拱桥计划，不只可节约投资近9000万元，每年还可节约庇护费100多万元。
有厚笼盖层、无巩固基岩的平缓河道能否建拱桥？那是一个世界难题。
对此，郑皆连院士率领团队开展计算阐发和原位试验。经频频论证后，选举平南三桥北岸桥台摘用“地下持续墙+灌水泥浆加固的卵石层”复合根底，并认为风险可控。
在郑皆连院士及其团队的勤奋下，最末促成了平南三桥摘用钢管混凝土拱桥计划。
奇思妙想，卵石注浆变废为宝
拱桥计划定了，北岸18—22米的粉量黏土、15—18米厚的卵石层若何处置？
处理计划是做个像水桶一样的圆形地连墙，深进到基岩以下必然深度，将地连墙中的卵石、笼盖层全数掏出来，然后浇筑混凝土停止填充。
郑皆连院士提出，如今卵石已经有了，注进水泥浆不就天然构成混凝土了吗？那一设想，不单能够节约2000多万元费用，还可节约2个月的工期。
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注浆前，设想院按照理论计算得出桥台根底底下的3.5万立方米卵石层需注浆2万吨，但现实注浆时只注进了2300吨就灌注不进往了，仅到达理论注浆量的10%摆布。那一反常成果以至让检测单元不承认。
所幸的是，承袭“科研走在工程前面”的理念，注浆前，郑皆连院士团队就在原位取出了6个差别标高卵石，开展注浆模子试验，按照试验成果计算出实桥根底底下卵石注浆仅需耗水泥2400吨，那与现实用量2300吨十分接近。如许，桥梁参建各刚才松了一口气。
截至目前，平南三桥已通车近2年，其间团队对北岸桥台根底20多个测点的沉降停止了持久测试，所有测点的更大沉降也仅为5毫米，为设想限值的1/6。
“‘地连墙+卵石层注浆’那项手艺具有划时代的意义，使得拱桥建立从山区延展到平缓的河道，利用范畴将扩展到西江，甚至东盟的湄公河流域。”陈正传授说。
建立拱桥最难的是成拱之前，大跨径拱桥多摘用缆索吊运、斜拉扣挂悬拼、合龙后松索成拱，平南三桥亦不破例。但传统工艺存在大型施工暂时构造如吊塔的费用偏高档问题，对此，郑皆连院士和团队首创以力主动控造取代传统刚度被动控造吊扣塔位移，不单实现了吊扣塔瘦身，塔顶位移也从分米级下降到厘米级。此外，还创造了斜拉扣索一次张拉、一次拆除优化手艺，显著提拔了拱桁悬拼速度和量量。
多管齐下，霸占脱粘、脱空拱桥顽疾
钢管混凝土拱肋钢管与管内混凝土间的脱粘、脱空是钢管混凝土拱桥最常见的病害之一，不只降低拱肋的耐久性，严峻时还会威胁构造的平安。
平南三桥主拱管内混凝土总方量达7657立方米，且摘用C70高强混凝土，在长间隔、大高差前提下，要实现单根管958立方米的高标号管内混凝土的一次性持续灌注，并包管早期灌注密实度和后期不脱粘、脱空，给管内混凝土的造备和短持久性能控造带来了庞大挑战。
对此，团队在自主创造的实空辅助压力灌注手艺根底上，又进一步研发了管内混凝土流变性能调控和全过程抵偿收缩手艺，胜利造备出C70自密实无收缩管内混凝土，在平南三桥上初次实现了钢管混凝土拱桥管内混凝土的全龄期无收缩和无脱粘、脱空。
“灌注700多天后，团队在平南三桥看测到，主管列位置的超声波速都在4600米/秒以上，申明管内混凝土密实性十分好。”陈正说道。
在平南三桥建立过程中，郑皆连院士团队先后开展了20余个专项课题研究，荣获50多项国度创造专利以及多项国度级、自治区级荣誉，实现了多项关键手艺初创和打破，为进一步摸索特大跨径拱桥建立奠基了坚实根底。
平南三桥建立历时28个月，提早15个月落成，建立过程中实现了零变乱、量量全优良，施工合同价5.73亿元，始末未变，每平方米造价仅18152元，低于交通运输部批准概算。
报纸版面截图。