科研為根 重慶曾家?guī)r大橋工程蹚出創(chuàng)新之路
2023-04-13 14:23:02
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山水橋都，大美重慶。隨著重慶市曾家?guī)r嘉陵江大橋PPP項目（簡稱曾家?guī)r項目）主線順利建成通車，嘉陵江再添一條過江通道，緩解中心城區(qū)交通擁堵。項目由“一橋兩隧八連接線一立交”組成復雜的市政交通系統(tǒng)，紐帶連接了重慶主城渝北、江北、渝中、南岸四區(qū)以及兩江四岸，對完善重慶市城市交通路網(wǎng)、構(gòu)建更高效便捷的現(xiàn)代綜合立體交通網(wǎng)絡發(fā)揮了極其重要的作用。
曾家?guī)r項目由招商局重慶交通科研設計院有限公司（簡稱招商交科）負責投資、設計、建設管理以及20年的運營管養(yǎng)工作。按照招商局集團董事長繆建民提出的“科研是根，經(jīng)營是魂”總體要求，招商交科堅持“科研立院、經(jīng)營富院、人才強院”的發(fā)展方略，依托“國家山區(qū)公路工程技術(shù)研究中心”“橋梁工程結(jié)構(gòu)動力學國家重點實驗室”“公路隧道國家工程研究中心”等國家級、省部級科研平臺，秉承“智慧建造鑄精品、智能管養(yǎng)樹品牌”的科技創(chuàng)新理念，在曾家?guī)r項目建設之初即組建了“建—管—養(yǎng)”一體化創(chuàng)新團隊。一路走來，創(chuàng)新團隊全面探索數(shù)字化、信息化應用技術(shù)，著力將曾家?guī)r項目打造成為交通科技、智慧交通、生態(tài)環(huán)保的創(chuàng)新樣板，以及環(huán)境、社會、治理的項目樣板。
重慶曾家?guī)r嘉陵江大橋
多項首創(chuàng) 展現(xiàn)科技硬實力
曾家?guī)r項目線路總長約5.6公里，橋隧相連。其中曾家?guī)r大橋全長540米，上層為雙向6車道市政道路、下層為軌道交通10號線；北側(cè)劉家臺隧道長約2.8公里，南側(cè)曾家?guī)r隧道長約1.9公里，均為雙向4車道市政道路。
曾家?guī)r大橋跨越嘉陵江，為主跨270米剛性懸索加勁鋼桁梁橋。雖跨徑不大，但結(jié)構(gòu)體系新穎，承載了多項領先技術(shù)：一是國內(nèi)首座在橋上設置軌道換乘站的大跨徑鋼梁橋；二是國內(nèi)首次在大跨徑橋梁上設置調(diào)諧式減震浮置板式軌道道床，解決城市軌道交通噪聲擾民問題；三是創(chuàng)新性采用短樁超薄封底工藝，解決大間距群樁基礎超薄封底混凝土在高水頭作用下的安全問題；四是大跨徑橋梁首次采用頂升工藝實現(xiàn)一次落架達到成橋理想受力狀態(tài)。
面對如此技術(shù)復雜橋梁，招商交科自主投入、自主研發(fā)，通過開展“山地城市橋隧集群公軌復合交通設計關(guān)鍵技術(shù)研究”“城市受限條件下超大跨徑剛性懸索鋼桁架梁橋建造關(guān)鍵技術(shù)研究”“全生命周期BIM技術(shù)應用研究與示范”“大跨徑鋼桁梁橋關(guān)鍵構(gòu)造靜動力及疲勞性能試驗研究”“抗風穩(wěn)定性試驗及風—車—橋耦合震動研究”“船撞風險評估與設防標準專題研究”等科研課題，形成了一套山地城市橋隧集群復雜交通系統(tǒng)設計關(guān)鍵技術(shù)及理論，解決了山地城市狹窄地帶橋隧一體施工、空間多曲面墩身復雜線性控制、鋼梁懸臂拼裝跨既有軌道車站和過江高壓的安全控制等難題，大力推動了城市橋隧工程建造技術(shù)的進步。
項目除曾家?guī)r大橋外，其余為兩長大隧道﹢八連接線隧道布局，猶如巨龍般穿城而過，貫通南北，是國內(nèi)唯一隧道進出口穿越城市核心區(qū)既有高聳支擋結(jié)構(gòu)、國內(nèi)罕見小凈距隧道長距離穿越巨厚回填雜土層、國內(nèi)首次采用三洞長距離超小凈距疊加隧道。穿越1處回填土滑坡區(qū)、5條既有或在建軌道線、11處文物保護區(qū)、60余處市政管網(wǎng)區(qū)、230米人工雜填土段、500余棟居民住宅樓，隧道結(jié)構(gòu)形式及斷面類型多達76種……如此復雜工程，招商交科綜合運用BIM、物聯(lián)網(wǎng)、GIS、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，攻克了長距離深回填土地質(zhì)、重疊隧道、長大連拱、超小近距、超大跨、地下立交、超近距連續(xù)變徑大跨隧道等建造難題，開創(chuàng)6項橋隧工程施工新工法。
為了提升項目智慧化和數(shù)字化運維水平，招商交科依托曾家?guī)r項目等先后開展了“城市典型交通基礎設施運維安全關(guān)鍵技術(shù)研究”“大跨度橋梁檢測作業(yè)機器人”“長大公路隧道突發(fā)事故應急處置關(guān)鍵技術(shù)與裝備”等多項國家重點研發(fā)計劃項目，以及“隧道通風排煙與應急處置關(guān)鍵技術(shù)研究”“隧道廣播系統(tǒng)品質(zhì)提升研究”“城市隧道新型綠色智慧照明技術(shù)”“全生命周期BIM技術(shù)應用研究與示范”等科研創(chuàng)新項目，形成了基于BIM的曾家?guī)r大橋智慧交通運維平臺，集成了橋梁健康檢測系統(tǒng)、橋梁主被動防撞系統(tǒng)（裝置）、招商“云眼”可視化邊坡智能監(jiān)測系統(tǒng)、隧道遠程變頻通風智能控制系統(tǒng)、橋隧巡檢機器人、道路路面服務質(zhì)量感知系統(tǒng)為代表的20余項科技產(chǎn)品，通過基礎設施數(shù)字化、健康監(jiān)測實時化、路產(chǎn)巡查智能化、養(yǎng)護決策科學化、運維管理精細化、應急處置流程化，實現(xiàn)“一屏觀全域、一鍵控全局”的全壽命周期智能管養(yǎng)。
目前，依托曾家?guī)r項目，招商交科形成了一套切實可行的“科技研發(fā)—示范應用—升級完善—成果推廣”產(chǎn)業(yè)鏈，具有重要的推廣示范價值。
因地制宜 把工程悄悄放進社區(qū)
曾家?guī)r隧道進口側(cè)穿“曾家?guī)r50號”國家級文物保護單位，與周公館建筑結(jié)構(gòu)最小凈距僅0.4米，豎向高差約16米。項目設計過程中，為避免因項目建設對文物環(huán)境產(chǎn)生破壞，招商交科將“直立切坡”的路塹方案調(diào)整為“將洞口前置，在隧道上方設置多功能架空建筑層”的綜合體方案，在避免對文物環(huán)境造成破壞的同時，進一步拓展了文物的展示空間。目前該框架結(jié)構(gòu)已建設成為紅巖聯(lián)線城市會客廳，社會反響良好。
曾家?guī)r大橋南、北橋頭及立交匝道橋緊鄰周邊居民住宅樓，為減小項目建設對周邊居住環(huán)境影響，招商交科積極開展公路交通降噪研究，除優(yōu)選低噪聲橋梁伸縮縫外，還在大橋兩側(cè)及匝道橋兩端共設置近500米的全封閉聲屏障，以降低公路層的噪聲污染。同時，根據(jù)鋼桁梁結(jié)構(gòu)特點，與重慶市軌道集團協(xié)商，在軌道層設置浮置板式道床和全封閉聲屏障。目前未出現(xiàn)一例周邊群眾噪聲投訴，細微之處體現(xiàn)央企擔當。
曾家?guī)r項目還是重慶市第一個市政給水與消防用水共用的橋隧工程，共線總長5.6公里。項目沿主線隧道全線敷設，既充分發(fā)揮項目消防功能，又解決主城區(qū)市政給水互聯(lián)互通，實現(xiàn)了主城市政給水新建管廊開挖少、維修易、成本低等目標，為解決市政大管徑給水管廊提供了新思路新方法。
拓展科普視野 開創(chuàng)智慧交通新局面
拓展科普視野 開創(chuàng)智慧交通新局面
曾家?guī)r大橋科技展館
為做好交通行業(yè)科普宣傳，招商交科對曾家?guī)r項目在建設和運營過程中研發(fā)和應用的科技產(chǎn)品進行了全面梳理，在曾家?guī)r大橋運營監(jiān)控中心建設約700平方米的“曾家?guī)r大橋科技展館”用于科普宣傳。目前該科技展館處于試運行階段，預計2023年5月正式開館。
? 創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力。抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展，謀創(chuàng)新就是謀未來。在曾家?guī)r項目發(fā)展道路上，創(chuàng)新團隊取得了可喜的成績。曾家?guī)r大橋“建—管—養(yǎng)”一體化創(chuàng)新團隊榮獲招商局集團創(chuàng)新集體二等獎，項目獲中國公路學會隧道與地下空間工程創(chuàng)新獎特等獎、重慶市勘察設計協(xié)會優(yōu)秀工程勘察設計獎等近20項榮譽。
? 依托曾家?guī)r項目，招商交科將持續(xù)加大科技研發(fā)投入，以“強韌提質(zhì)、降本增效”為主題，以“數(shù)據(jù)鏈”為主線，以場景與需求為內(nèi)動力，貫穿“兩化”（基礎設施數(shù)字化、全壽命周期智能化）“兩融”（數(shù)字技術(shù)與運營管養(yǎng)業(yè)務深度融合、橋隧設施與區(qū)域路網(wǎng)深度融通）“兩新”（現(xiàn)代信息技術(shù)集成應用創(chuàng)新、基礎設施運營管養(yǎng)模式創(chuàng)新）的發(fā)展理念，以數(shù)據(jù)驅(qū)動為核心，創(chuàng)新資產(chǎn)管理與數(shù)據(jù)治理模式，全面提升數(shù)字化水平，提升城市建設基礎設施的韌性和活性，不斷為加快建設交通強國貢獻招商交科智慧力量。
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