大道如虹，穿山越水，縱橫馳騁于湘中腹地。

    官新高速，既是國(guó)家“十三五”165項(xiàng)重大工程項(xiàng)目之一，也是國(guó)家扶貧重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目。

         作為G59呼北高速途經(jīng)湖南的重要一段，起于懷化市沅陵縣官莊鎮(zhèn)沐濯鋪，接G59張官高速公路，止于婁底市新化縣瑯塘鎮(zhèn)水口坑，接長(zhǎng)芷高速公路，主線全長(zhǎng)76.581公里。

    該項(xiàng)目被稱(chēng)作湖南省橋隧比例最高、施工難度最大的高速公路建設(shè)項(xiàng)目，橋隧比例高達(dá)74.8%，其中橋梁106座，隧道22座，全程基本上被橋、隧、路三分。

    橋隧比例超高，難度風(fēng)險(xiǎn)罕見(jiàn)，官新高速設(shè)計(jì)、施工上演“極限挑戰(zhàn)”。通車(chē)之際，官新高速主要設(shè)計(jì)方——湖南建投集團(tuán)旗下湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“湖南交通設(shè)計(jì)院”），從設(shè)計(jì)師的角度選取橋、隧、路“代表作”，來(lái)解讀這條湘中新通道。

現(xiàn)場(chǎng)“搭積木”，建造“三湘第一跨”

    雪峰湖大橋以雄偉之姿，橫臥碧波之上，延伸至兩岸的群山中，扎根在水面寬度超550米、最大水深超60米的柘溪水庫(kù)中，成為武陵山區(qū)的一座新地標(biāo)。

    雪峰湖大橋的建造，猶如設(shè)計(jì)師的藝術(shù)作品，既考慮了工程技術(shù)的難度，也汲取了美學(xué)的靈感。其設(shè)計(jì)難點(diǎn)在哪？

    其一，在超寬水面、超大水深的庫(kù)區(qū)架橋，大型船舶資源匱乏，與外界道路不通，大型材料、設(shè)備及構(gòu)件無(wú)法到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)。

    其二，工程位于雪峰湖國(guó)家濕地公園、湖南柘溪國(guó)家森林公園以及柘溪水庫(kù)、資江等生態(tài)功能脆弱區(qū)，施工環(huán)保要求高。

    針對(duì)這些工程技術(shù)難點(diǎn)，我司設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)深入研究，多次進(jìn)行方案比選，最終提出采用跨徑500米的斜拉橋方案，最大程度地減少深水基礎(chǔ)的數(shù)量，降低水中基礎(chǔ)施工難度，還能減少橋梁施工對(duì)環(huán)境的污染。

    山嶺庫(kù)區(qū)場(chǎng)地受限，橋梁鋼梁作為大橋的“骨頭”，制作工藝不得有絲毫馬虎。享受?chē)?guó)務(wù)院特殊津貼專(zhuān)家、我司副總工程師劉榕介紹，經(jīng)過(guò)多輪比選，最終以“化整為零”的方式，通過(guò)鋼混組合梁“搭積木”式拼裝建造雪峰湖大橋。

    主梁為混凝土橋面板+“工”字型鋼梁的組合梁形式，全橋共18種梁段形式，83個(gè)梁段。為了將這些像“積木”一樣的鋼梁拼裝好，邊主梁節(jié)段之間、邊主梁與橫梁、橫梁與小縱梁均采用高強(qiáng)螺栓連接。

   “將工廠預(yù)制的鋼梁和橋面板等構(gòu)件預(yù)制驗(yàn)收后，走公路，轉(zhuǎn)水路，用船舶運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝。”劉榕說(shuō)：“每段鋼梁之間的銜接都必須嚴(yán)絲合縫，現(xiàn)場(chǎng)焊接風(fēng)險(xiǎn)大、差錯(cuò)率高，采用高強(qiáng)螺栓能更好地確保橋梁安全。”

    劉榕表示，雪峰湖大橋是目前湖南省跨度最大鋼混結(jié)構(gòu)斜拉橋，為鋼混組合結(jié)構(gòu)橋梁在山區(qū)高速公路的推廣應(yīng)用提供了很好的示范，不負(fù)“三湘第一跨”斜拉橋之名。

    與官新高速相接，張官高速洞庭溪沅水特大橋跨越五強(qiáng)溪水庫(kù)及五強(qiáng)溪國(guó)家濕地公園，便是汲取雪峰湖大橋設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)，建造了主跨800米的雙塔單跨組合梁懸索橋。

修煉“遁地術(shù)”，大山深處追光而行

    官新高速沿線地質(zhì)主要為泥質(zhì)板巖和砂質(zhì)板巖，風(fēng)化程度高，部分地段為石灰?guī)r，溶洞、溶溝、溶槽、溶蝕裂隙較多，穩(wěn)定性差。這是全線22座隧道遇到的棘手難題。

    全長(zhǎng)逾4.3公里九龍池隧道，位于雪峰山脈北端，為全省第二長(zhǎng)在建隧道，是官新高速的另一個(gè)控制性工程。其地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，隧址區(qū)內(nèi)發(fā)育11條斷層破碎帶，最大埋深達(dá)471米，Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖占比高達(dá)63%，給隧道開(kāi)挖以及長(zhǎng)期穩(wěn)定、安全行駛帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。

    經(jīng)過(guò)反復(fù)研究和試驗(yàn)，我司探明原因，提出“主動(dòng)控制、提前預(yù)防”的理念，提前加固斷層破碎帶巖體，與變形“搶時(shí)間”，使破碎帶巖體提前得到了有效控制。

    面對(duì)較大圍巖壓力，他們改變了常規(guī)的“遇弱強(qiáng)支、遇強(qiáng)弱支”的原則，在隧道高地應(yīng)力段采用“臨時(shí)護(hù)罩+剛性初期支護(hù)+二次襯砌”組合形式的支護(hù)結(jié)構(gòu)，解決了軟巖容易發(fā)生大變形和塌方的問(wèn)題，形成了一層“銅墻鐵壁”。“隧道圍巖壓力大，在設(shè)計(jì)施工時(shí)要擴(kuò)大隧道開(kāi)挖面積，通過(guò)臨時(shí)護(hù)罩支撐后，讓圍巖釋放一部分壓力，再進(jìn)行支護(hù)和襯砌，就能有效解決隧道拱變形和塌方的問(wèn)題。”我司隧道院院長(zhǎng)王海林補(bǔ)充解釋。

    及時(shí)“堵漏”，也是處于富水區(qū)的九龍池隧道面臨的一大重要難點(diǎn)。涌水幾乎伴隨了九龍池隧道施工的全過(guò)程，針對(duì)這一情況，我司結(jié)合超前地質(zhì)鉆探明前方突泥、涌水情況，提前采取預(yù)防措施，設(shè)計(jì)“以堵為主、限量排放”的控制型防排水體系，有效解決了富水?dāng)鄬悠扑閹淼朗┕び克畣?wèn)題。

   “對(duì)于突水、涌水現(xiàn)象，我們會(huì)先探明來(lái)水源頭，再‘對(duì)癥診治’。”我司隧道院總工楊雄介紹，官新高速22座隧道設(shè)計(jì)，他們根據(jù)不同斷層破碎帶富水情況，提出了分段前進(jìn)式、分段后退式及全孔一次性等三種注漿方式，確保了隧道施工安全。

“封印”高邊坡，建立行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)

   官新高速位于雪峰山脈腹地，沿線峰巒疊嶂、河谷深切，地形起伏頻繁，穿越眾多峭壁深壑，同一斷面最大相對(duì)高差達(dá)200余米。這也意味著，公路兩側(cè)存在塌方、山體滑坡、巨石滾落等潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。

    位于安化縣境內(nèi)的金雞大橋，經(jīng)南金鄉(xiāng)三龍村、南金村，蜿蜒曲折，穿行于狹長(zhǎng)的山谷之間，兩側(cè)山勢(shì)高且陡峻，最大高差超70米。

   “兩側(cè)高山，加之橋位切方區(qū)域多為‘卸腳式’切坡，極易形成順層滑坡、崩塌、巨型危巖體滾落等不良地質(zhì)，安全風(fēng)險(xiǎn)時(shí)刻懸在我們的頭頂。”我司公一院總工樊華明說(shuō)，他們組成團(tuán)隊(duì)展開(kāi)攻關(guān)，通過(guò)對(duì)此處高邊坡地質(zhì)進(jìn)行勘測(cè)與詳細(xì)分析，結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，多次商討給出防護(hù)方案，“險(xiǎn)之又險(xiǎn)，慎之又慎”。

    在金雞大橋施工區(qū)，從下到上，采用主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)和被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)“捆住”兩側(cè)陡峻崖壁，通俗地說(shuō)，就是給高邊坡“系”上鋼繩網(wǎng)兜住落石；再對(duì)橋墩開(kāi)挖范圍內(nèi)的順層高邊坡“全身”打入抗滑樁、錨索或錨桿框架梁加固，將危墻體由內(nèi)到外全部“封印”。

    在邊坡處置過(guò)程中，我司還編制了兩項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟著：HNCDI-FRAME 公路邊坡框架梁內(nèi)力計(jì)算軟件 V1.0 和《HNCDI_ CPARS 圓形和環(huán)形截面受彎承載力快速計(jì)算軟件》，利于后續(xù)山區(qū)高速設(shè)計(jì)。

    為了精準(zhǔn)勘探沿線復(fù)雜的地勢(shì)環(huán)境，我司還將機(jī)載雷達(dá)激光掃描技術(shù)應(yīng)用到設(shè)計(jì)中，通過(guò)機(jī)載激光掃描技術(shù)，準(zhǔn)確掌握沿線地形起伏真實(shí)狀態(tài)，形成數(shù)字地形圖。

    官新高速穿山嶺、越溝谷、跨庫(kù)區(qū)，這項(xiàng)新技術(shù)的使用可以探測(cè)路線周?chē)鷥晒锓秶鷥?nèi)的地勢(shì)地貌情況，不僅能用于高速設(shè)計(jì)時(shí)沿線的環(huán)境調(diào)查、征拆量統(tǒng)計(jì)，優(yōu)化道路選線，還可以自動(dòng)提取設(shè)計(jì)線路縱橫斷面，進(jìn)行可視化檢核，更好地優(yōu)化道路設(shè)計(jì)方案。

    我司總經(jīng)理向建軍表示：“官新高速是目前湖南省橋隧比例最高、施工難度最大的高速公路項(xiàng)目，但我們憑借豐富的山區(qū)高速勘察設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合了綠色低碳與景觀要求，不僅圓滿攻克了一系列重難點(diǎn)，更是在新結(jié)構(gòu)、新材料、智能制造等應(yīng)用上不斷創(chuàng)新，形成了諸多可復(fù)制、可推廣的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。”

策劃：黨群綜合部

    供稿：橋梁院、公一院、隧道院