大道如虹，穿山越水，縱橫馳騁于湘中腹地。

    官新高速，既是國家“十三五”165項重大工程項目之一，也是國家扶貧重點工程建設項目。

         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，接長芷高速公路，主線全長76.581公里。

    該項目被稱作湖南省橋隧比例最高、施工難度最大的高速公路建設項目，橋隧比例高達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，難度風險罕見，官新高速設計、施工上演“極限挑戰(zhàn)”。通車之際，官新高速主要設計方——湖南建投集團旗下湖南省交通規(guī)劃勘察設計院有限公司（簡稱“湖南交通設計院”），從設計師的角度選取橋、隧、路“代表作”，來解讀這條湘中新通道。

現(xiàn)場“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米的柘溪水庫中，成為武陵山區(qū)的一座新地標。

    雪峰湖大橋的建造，猶如設計師的藝術(shù)作品，既考慮了工程技術(shù)的難度，也汲取了美學的靈感。其設計難點在哪？

    其一，在超寬水面、超大水深的庫區(qū)架橋，大型船舶資源匱乏，與外界道路不通，大型材料、設備及構(gòu)件無法到達施工現(xiàn)場。

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

    針對這些工程技術(shù)難點，我司設計團隊經(jīng)過深入研究，多次進行方案比選，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的數(shù)量，降低水中基礎施工難度，還能減少橋梁施工對環(huán)境的污染。

    山嶺庫區(qū)場地受限，橋梁鋼梁作為大橋的“骨頭”，制作工藝不得有絲毫馬虎。享受國務院特殊津貼專家、我司副總工程師劉榕介紹，經(jīng)過多輪比選，最終以“化整為零”的方式，通過鋼混組合梁“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螺栓連接。

   “將工廠預制的鋼梁和橋面板等構(gòu)件預制驗收后，走公路，轉(zhuǎn)水路，用船舶運送到現(xiàn)場，在現(xiàn)場進行拼裝?！眲㈤耪f：“每段鋼梁之間的銜接都必須嚴絲合縫，現(xiàn)場焊接風險大、差錯率高，采用高強螺栓能更好地確保橋梁安全?！?/span>

    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)高速公路的推廣應用提供了很好的示范，不負“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溪水庫及五強溪國家濕地公園，便是汲取雪峰湖大橋設計施工經(jīng)驗，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。

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

    經(jīng)過反復研究和試驗，我司探明原因，提出“主動控制、提前預防”的理念，提前加固斷層破碎帶巖體，與變形“搶時間”，使破碎帶巖體提前得到了有效控制。

    面對較大圍巖壓力，他們改變了常規(guī)的“遇弱強支、遇強弱支”的原則，在隧道高地應力段采用“臨時護罩+剛性初期支護+二次襯砌”組合形式的支護結(jié)構(gòu)，解決了軟巖容易發(fā)生大變形和塌方的問題，形成了一層“銅墻鐵壁”?！八淼绹鷰r壓力大，在設計施工時要擴大隧道開挖面積，通過臨時護罩支撐后，讓圍巖釋放一部分壓力，再進行支護和襯砌，就能有效解決隧道拱變形和塌方的問題?！蔽宜舅淼涝涸洪L王海林補充解釋。

    及時“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。涌水幾乎伴隨了九龍池隧道施工的全過程，針對這一情況，我司結(jié)合超前地質(zhì)鉆探明前方突泥、涌水情況，提前采取預防措施，設計“以堵為主、限量排放”的控制型防排水體系，有效解決了富水斷層破碎帶隧道施工涌水問題。

   “對于突水、涌水現(xiàn)象，我們會先探明來水源頭，再‘對癥診治’?！蔽宜舅淼涝嚎偣钚劢榻B，官新高速22座隧道設計，他們根據(jù)不同斷層破碎帶富水情況，提出了分段前進式、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)新標準

   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，同一斷面最大相對高差達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險。

    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，穿行于狹長的山谷之間，兩側(cè)山勢高且陡峻，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)，安全風險時刻懸在我們的頭頂?！蔽宜竟辉嚎偣しA明說，他們組成團隊展開攻關(guān)，通過對此處高邊坡地質(zhì)進行勘測與詳細分析，結(jié)合實測數(shù)據(jù)，多次商討給出防護方案，“險之又險，慎之又慎”。

    在金雞大橋施工區(qū)，從下到上，采用主動防護網(wǎng)和被動防護網(wǎng)“捆住”兩側(cè)陡峻崖壁，通俗地說，就是給高邊坡“系”上鋼繩網(wǎng)兜住落石；再對橋墩開挖范圍內(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”。

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

    為了精準勘探沿線復雜的地勢環(huán)境，我司還將機載雷達激光掃描技術(shù)應用到設計中，通過機載激光掃描技術(shù)，準確掌握沿線地形起伏真實狀態(tài)，形成數(shù)字地形圖。

    官新高速穿山嶺、越溝谷、跨庫區(qū)，這項新技術(shù)的使用可以探測路線周圍兩公里范圍內(nèi)的地勢地貌情況，不僅能用于高速設計時沿線的環(huán)境調(diào)查、征拆量統(tǒng)計，優(yōu)化道路選線，還可以自動提取設計線路縱橫斷面，進行可視化檢核，更好地優(yōu)化道路設計方案。

    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目，但我們憑借豐富的山區(qū)高速勘察設計經(jīng)驗，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，更是在新結(jié)構(gòu)、新材料、智能制造等應用上不斷創(chuàng)新，形成了諸多可復制、可推廣的先進經(jīng)驗?！?/span>

策劃：黨群綜合部

    供稿：橋梁院、公一院、隧道院