2022年1月24日，白居寺長江大橋建成通車。該工程全長約3.7公里，連接重慶市巴南區和大渡口區，其中跨江主橋長1384米，主跨660米，為世界最大跨徑公軌兩用鋼桁梁斜拉橋。遠望大橋，高聳的塔橋仿佛一滴從天而降的甘霖，滴入碧浪奔涌的長江中。誠如容易卻艱辛?？臻g異形結構水滴形橋塔如何確保精度質量？跨越老成渝鐵路線的鋼桁梁如何安全平穩合龍？面臨大橋接踵而至的難題，建設者們在長江上演繹速度與激情。
讓水滴型橋塔從藍圖變現實
白居寺大橋兩個主塔采用空間多曲面水滴形混凝土結構，高236米，相當于84層樓高。每個主塔共分55個節段，由上中下三道橫梁和兩個塔柱構成。“橋塔的設計造型一方面是為了滿足結構受力功能，一方面更展示了重慶人‘拼搏肯干，水滴石穿’的奮斗精神。”工程部長黃輝介紹道。
水滴造型橋塔雖然美觀，但相對其他類型橋塔在根部受力更加復雜，相較常規矩形橋塔具有模板加工難、鋼筋配料難、線型控制難等難點，對質量和外觀控制提出更高要求。
不同溫度場下的高塔施工，混凝土熱脹冷縮使塔柱始終處于運動狀態，極易產生塔偏，導致測量定位難度增大，極易造成線型偏差。“就像烤面包，熱的那一面會不斷膨脹，從而擠壓溫度較低的那一面。”黃輝說。
項目部結合以往施工經驗，提出了“棱鏡隨動修正法”對塔偏進行修正。具體方法是在溫度穩定、沒有較大溫差影響的天氣條件下進行測量定位，通過“修正棱鏡”得出沒有塔偏時候的坐標，待下一節段塔柱施工前測量放樣時，再根據“修正棱鏡變化值”對放樣點數值糾偏，校正塔的澆筑方位。
重慶是多霧城市，尤其在冬季大橋經常被大霧籠罩，橋塔測量定位十分受限。“根據近期修正棱鏡變化值，可以得知塔偏和溫度有關系，塔偏和應力也有關系，那么后續可嘗試找出它們的規律。”在2019年3月主塔施工技術探討會上，黃輝看著放樣數據，提出了先行策略，受到技術團隊的認可。
緊接著，項目部提前預埋溫度及應力傳感器，采集到大量相同條件下溫度、應力、塔偏的數據。經過溫度數據與索塔變形量等數據的整合分析，最終得出溫度與塔偏、應力與塔偏的關系和變化規律。
至此，通過優化創新傳統測量方式，項目團隊實現全天候高精度測量放樣，在后續工作中可根據溫度、應力傳感器來精確計算并互相校核塔柱的澆筑位置，大大提高澆筑效率及精度。
此外，大橋橋塔外形為水滴形，下塔柱外倒角為空間扭曲面，箍筋尺寸復雜多樣，鋼筋配料難度大。項目部制定了《項目BIM技術應用實施方案》，通過在BIM模型中建立1:1鋼筋模型，將橋塔關鍵部位和結構復雜部位生成三維模型，在可視化狀態下進行技術質量交底，并按施工節段劃分鋼筋單元，按照導出的鋼筋配料單及異形模板使索塔線型更加精確。
2019年3月3日，主塔首節段混凝土完成澆筑；12月16日，主塔高度突破100米，水滴形雛形初現；2020年10月23日，主塔成功封頂，兩個巨型“水滴”屹立長江之上。
“創新澆筑方法”撫平細紋
大橋主塔是重慶中心城區最高橋塔，而主塔這么高“藏”有什么玄機？“橋梁建設的首要目的是滿足交通通行需求，由于大橋下方要留足空間保障長江水道暢通，因此橋面以下主塔部分大約有60多米高，而橋面以上的主塔部分高度為主跨徑的四分之一，即170米左右。”工程部部長黃輝介紹說。
大橋兩個橋塔設計混凝土約6萬立方米，還要消耗鋼材約2萬噸。混凝土產生裂縫是大橋結構物的通病之一，而這種超大體積混凝土在澆筑時由于難以預測其收縮徐變情況，極有可能產生結構性裂縫，從而影響大橋結構安全。
“大橋原有承臺基礎結構已施工2年了，承臺混凝土基本完成收縮徐變，在原有承臺基礎結構上澆筑新的下橫梁混凝土，很容易導致橋塔開裂。”黃輝詳細描述了施工現狀。并且之前承臺與橋塔混凝土標號相差較大，下橫梁為高標號、大體積混凝土結構，承臺對下橫梁約束大，采取常規施工下橫梁混凝土開裂風險較大。一旦下橫梁開裂，橋塔后續爬升就無法進行。
項目部緊急召開控裂方案研討會進行熱烈討論。綜合專家意見，項目團隊漸漸有了思路：“關鍵是保證已完工的承臺混凝土和塔柱混凝土之間不產生裂縫，那么可以使用類似‘膠水’的東西黏住它們。”
“不僅要能黏住兩種不同的混凝土，還要做到像面霜一樣，能夠撫平細紋。”會上，黃輝提出了見解。
方案初步確定后，項目部決定一方面從膠凝材料設計、專用外加劑開發、集料體系設計、鋼纖維優選等方面著手，自主研發鋼纖維超高性能混凝土。
另一方面，項目試驗基地迅速開展小尺寸模型抗折試驗，鎖定了“高性能鋼纖維混凝土+鋼纖維混凝土+普通C55混凝土”分層分帶澆筑方案，創造性采用了在一個澆筑節段使用包括高性能鋼纖維混凝土在內的多種混凝土，形成彈性應力釋放體系，結合橫向分段等手段，減少收縮量，降低了溫度裂縫產生的風險。
經過檢測，這種低水化熱低收縮、低粘度的大體積超高性能混凝土材料，可成功應用于索塔下橫梁。最終大橋下橫梁歷經四次澆筑順利完工。實踐證明，混凝土內實外美，達到預期效果。在此基礎上研發的《一種超長間隔期混凝土防開裂的澆筑方法》獲得國家發明專利。
當新大橋遇上老鐵路
大橋鋼桁梁分為93個節間，總重約4.43萬噸，平均每個節段重近500噸。鋼桁梁架設以兩座主塔為支點，分別向兩側雙懸臂對稱拼裝，拼裝長度大、結構抗傾覆風險高。
結合受力特點，大橋先要合龍兩側邊跨，最后再合龍位于江心的中跨。而施工中大橋要橫跨大渡口側的老成渝鐵路線茄子溪站,該站包含7條鐵路線。
“跨鐵路施工最關鍵的是防墜物，帶有高壓電的鐵路接觸網距大橋底部僅4米空間，一個小零件落在上面都會給鐵路運行帶來致命威脅。”項目負責人敖成標說。
常規方案是在軌道上方搭建棚架，列車在防護之下正常運行。但搭建一個長100米、寬60米的“巨無霸”，不管搭設還是拆除都面臨巨大風險，且成本不菲。
不能搭設固定棚架，就要研發一種可隨鋼桁梁前進的防護裝置。敖成標帶領技術人員查閱工藝資料，通過一系列計算模擬比選，最終選擇一種“自行式一體化防護平臺”。它可以掛在鋼桁梁下方，與鋼桁梁同步推進，防止落物。通過驗算分析、動畫演示、召開專家評審會，該平臺方案通過審批。
這個重約4噸的平臺下掛在鋼桁梁下方，通過兩側軌道輪軸，實現與鋼桁梁同步推進。平臺每側比鋼桁梁寬3米，最上方鋪設防火石棉布，防止焊花掉落；第二層鋪設雙層孔眼只有3毫米的密目鋼絲網；第三層鋪設彩鋼瓦。“這樣不管火花還是一根鐵釘、一顆螺絲帽都不會墜落到鐵路線上。”敖成標說。
有了一體化防護平臺不代表萬事大吉。項目部還要考慮列車運行“天窗點”。為充分考慮列車運行安全，鐵路部門將凌晨1:30到3:30的2小時設定為“天窗點”，這個時間段不安排列車運行，可供大橋跨鐵段吊裝施工。
“整個跨鐵路段施工需14個‘天窗點’。”敖成標介紹，跨鐵段從2021年6月施工，但因中高考原因整個6月“天窗點”僅有2個，再加上扣除鐵路斷電及施工準備時間，單次吊裝時間不足100分鐘。
在一體化防護平臺加持下，項目團隊加快工序銜接，白天做好鋼梁構件運輸、吊具安全檢查系列工作，“天窗點”到來時吊裝組、高栓組、操作平臺組密切配合，緊抓施工每一秒。8月19日，最后一個鋼桁梁構件吊裝完成，跨鐵路段成功合龍。至此項目團隊終于突破“卡脖子”難關，為中跨合龍奠定必要前提。9月1日，全橋實現合龍，大橋貫通為一體。而一體化防護平臺技術專利也獲得國家專利授權。
一橋連兩岸，天塹變坦途。白居寺長江大橋的通車，對完善重慶市快速路網和軌道交通路網、串聯主城中部、南部片區、帶動沿線和區域經濟發展具有重要意義。這座蘊藏著力與美的大橋，為重慶增添了一座靚麗新地標！（陳雅林、杜才良、范彬宇）