【独家解读】根治鹤洞大桥结构性病害：斜拉索钢丝穿两层“衣服”，H线引桥上部结构更强

文/羊城晚报全媒体记者 严艺文

图/羊城晚报全媒体记者 梁喻 实习生 李瑶

斜拉索已到使用寿命，钢丝存在锈蚀和断裂的情况；H线引桥上部结构因混凝土出现裂缝导致安全隐患。广州鹤洞大桥的结构性病害根治主要在于144根斜拉索更换和H线引桥上部结构的更换。

本次大中修工程是鹤洞大桥自1998年建成通车至今最大规模的一次大中修工程，如何彻底消除鹤洞大桥的结构性病害，使鹤洞大桥恢复原设计标准？近日，记者采访了中交二航局鹤洞大桥大中修工程项目经理部临时党支部书记、项目总工晏国泰，探秘鹤洞大桥大中修工程的技术亮点。

创新换索工艺优化工期

鹤洞大桥封闭前，通过既有的数据，项目部对桥梁进行建模计算，初步判定144根斜拉索一次只能换两根。从2021年8月14日全面封桥后，项目部便进行换索前全桥索力复测、线形测量、塔偏测量、应力应变初识测量等，收集换索前的桥梁数据。

作为全国首次对双塔双索面复合斜拉桥斜拉索进行更换的项目，与以往换索项目相比，因鹤洞大桥具有主跨柔、边跨刚的不对称性，换索期间桥面会出现较大变形，存在较大结构安全风险。

“换第一对斜拉索时，整整用了8天，我们边更换边测量分析桥梁的状况，摸准桥梁的真实情况，在现实情况和计算结果基本吻合后，才可以慢慢放心地往前进行。”晏国泰回忆。

在无先例借鉴的情况下，大中修项目首创混合梁斜拉桥拉索快速更换技术，创造性地采用了单塔对称双塔反对称的换索工艺，且首次采用了分步调索控制技术，确保了换索过程中“主塔不偏位、主梁不下沉”，换索前后索力偏差≤4%、结构线形偏差≤6毫米。

晏国泰说，9月19日开始对斜拉索更换后，施工单位、设计单位、监控单位各方根据首对斜拉索的更换情况，优化三维模型，多次组织专项论证，在满足桥梁结构安全的情况下，从最初的56次循环优化到37次循环，优化工期。施工单位中交二航局也加大资源投入，优化施工组织。历经83天的不懈努力，最终于12月9日，鹤洞大桥全桥斜拉索全部更换完成，比原计划144天节省工期61天。

两层“衣服”保护斜拉索钢丝

斜拉索在风吹雨打中容易锈蚀，延长斜拉索的使用寿命，降低桥梁维护成本，成为大中修工程的重要内容。本次大中修工程首次采用了新型全寿命周期拉索综合防护延寿技术，集索体、锚具全方位综合防护技术，结合梁端防水罩前端特制不锈钢挡水装置、下导管内填充非硫化密封胶防水新工艺，实现对斜拉索索体全寿命周期内全方位可靠防护，大大延长拉索的使用寿命，降低桥梁维护成本。

“斜拉索由多根平行钢丝组成，钢丝在室外湿热交替容易生锈，我们在钢丝外面安装HDPE（超高分子聚乙烯材料）护套，相当于给钢丝穿了一层‘衣服’。”晏国泰介绍，本次更换斜拉索的HDPE采用全进口材料，相关指标也高于规范要求。

HDPE与钢丝一起生产，并不方便更换，且光照和日晒等自然条件使HDPE容易老化。为了防止斜拉索钢丝的“衣服”老化，本次大中修工程还在斜拉索的HDPE外面，再穿了一层“衣服”——PVF缠包带。“在HDPE外面加上PVF缠包带，后期更换老化的PVF缠包带即可，以此保护HDPE和钢丝。”晏国泰补充道，斜拉索的上下锚具运用了OTC防腐技术，防止斜拉索外露钢结构部分遇水锈蚀。

领先技术破解引桥重建难题

鹤洞大桥H线引桥改造涉及跨城市主干道施工、上部结构拆除重建以及下部结构加固等多线同步作业，受H线引桥紧靠居民楼、作业空间狭窄等特殊地理因素制约，改造工程存在较高的施工作业安全风险和文明施工管控要求。

为了兼顾工程质量和周边市民生活，大中修工程研发了基于SPMT车载装备的大段砼梁交替下放-快速移除等先进技术，提高拆除效率达2倍，破解了施工场地受限、安装精度要求高等难题，而且有效提升了施工速度和安全系数，为城市桥梁快速拆除重建提供了新思路。

原先的H线的上部结构存在大量裂缝等结构病害，本次大中修工程对H线的上部结构进行了更换，并运用了新材料——UHPC（超高性能混凝土）。“本项目使用的UHPC的抗压强度是普通混凝土的两至三倍，耐久性比普通混凝土更有效，使用时间更长。”晏国泰表示，更换的H线的上部结构采用钢-超高性能混凝土组合梁结构，在钢梁上安装UHPC桥面板，充分发挥钢材和UHPC混凝土超高强度的特点，优化梁体结构尺寸，减少碳排放到30%，使H线上部结构更强。