近日，由中交二航局承建的济南凤凰黄河大桥主缆架设全部完成，这是世界最大跨度三塔自锚式悬索桥，也是目前黄河上最宽的大桥。
山东济南凤凰黄河大桥全长3.7公里，主桥长1332米，设计采用三塔（钢塔）自锚式悬索桥结构，两个主跨均为428米，整幅全宽61.7米，其桥梁跨径及梁宽均居同类型桥梁世界之最。
中塔封顶攻坚克难
大桥建设之初，中交二航局项目团队便面临四大施工难题：一是在黄河非通航水域进行超大体量钢结构施工。全桥钢结构约11.4万吨，由于黄河不通航，无大型水上起重设备，施工难度大，风险高；二是水中深埋式承台施工，水中主墩承台底埋深8米，最大水头差12米，地质复杂；三是超长、超重、大悬臂、长距离、曲线钢箱梁顶推施工；四是在非通航水域进行上部钢塔柱大节段吊装施工。
大桥中塔高126米，采用全钢结构，位于黄河水上，钢结构重量达4900余吨。“水中中塔是主桥施工的关键节点之一，施工难度大，曾面临承台深基坑施工安全度汛、钢塔柱大节段运输及吊装三大难题。”中交二航局项目部技术负责人吴在雄介绍。
大桥中塔采用的是35根直径2米、长度100米的群桩基础，承台的长宽高分别为33.2米、23.2米和5米，封底埋深约10.5米。建设之初，中塔基础及下部结构施工中面临着严峻的安全度汛风险。2018年11月，黄河已经进入枯水季节，但水中主墩施工所需的栈桥及平台仍未搭建完成。如果不能在来年5月底汛期之前完成承台施工，不仅耽误一年的工期，而且极有可能导致安全和施工质量上的风险。
水中主墩施工局面尚未打开、6个月时间、多次工序转换，形势非常紧急。项目团队集中优势资源，最多同时投入5台钻机24小时连续作业。60天内完成了主墩35根直径2米、桩长100米的钻孔桩施工，快速解决了21米超长拉森钢板桩施工，以及复杂的主墩承台钢混结合段施工等难题，成功实现了主墩的安全度汛。
下部结构的完成仅仅只是中塔（主墩）进度的一半。由于黄河不通航，且现场附近无大型水上起重设备，上部的塔柱节段无法进行水上运输及吊装。项目部多次组织内外部专家进行方案比选及论证，通过优化设计，重新划分塔柱节段长度，将最大重量476吨优化为90.5吨，大大降低了安全风险。同时，由于钢塔柱壁体板厚最大60毫米，焊接变形控制难度大。项目部针对性设计匹配连接装置，优化焊接顺序及焊接工艺，有效控制了焊接变形。
箱梁施工“化整为零”
大跨径、超宽的桥面也给施工带来了极大的挑战。“黄河非通航水域超大体量钢结构施工是我们面临的另一大难题。”中交二航局项目部负责人韩景磊表示：“我们主桥钢箱梁共计4.7万吨，最大节段重量约380吨，由于黄河不通航，无大型水上起重设备，钢箱梁重量大、幅面宽，现场施工难度大、风险高。”
针对这一难题，中交二航局项目部采用“蚂蚁搬家”的方式，主桥钢箱梁施工以化零为整的原则，采用了“三地”建造模式，即：钢结构制造基地制作单元件、济南拼装场地总拼、桥位处提梁焊接这三种施工方式。
“我们在主桥南北两端各设计了1座提梁站，通过提梁站将钢箱梁调运至桥面，并相向顶推至中塔合龙。”韩景磊解释：“顶推合龙时最多104台千斤顶同时工作，相当于104条‘腿’支撑着4万多吨的‘躯干’协同移动，难度可想而知。我们通过优化同步程序、增加预顶受力、实现位移升降同步、增加每个动作到位信号显示与自动判断识别，实现了顶推过程的自动化和无人化，且一个顶推循环周期由600秒减少到300秒左右，大大提高了施工的安全性和同步性。”
顶推作业时，济南昼夜温差能达到20℃之多，主桥钢箱梁在昼夜温差影响下热胀冷缩的变化高达二十多厘米。“我们在合龙口位置锁定钢箱梁，借助临时墩顶设置的纵向滑移装置，克服了温度应力影响下的大跨径钢箱梁伸缩这一难题，最终实现了毫米级的高精度合龙。”韩景磊说。
导梁之上引鸟筑巢
钢箱梁顶推采用智能无人步履式顶推系统，安全稳定，施工速度快，无噪音污染。黄河两岸经过多年绿化和景观提升，有不少鸟类在此栖息。
据现场施工负责人讲述，在顶推过程中，他们发现钢箱梁前探的导梁上竟然筑起了鸟窝，不时有鸟儿在上面喂食，要知道，主桥钢箱梁总重4.7万吨，节段最大重量约380吨，单边顶推距离670米，如此庞然大物在前进过程中，鸟儿竟然丝毫没有察觉。
“这说明整个顶推过程非常平稳和平顺，噪音污染比较小。在顶推的过程中，我们在横桥方向，误差必须控制在两公分以内。纵桥向在同一个水平面上，基本上不会有高差的区别。所以小鸟才能在我们的钢箱梁上安稳地筑一个家。”吴在雄说。
据了解，凤凰黄河大桥按照双向八车道一级公路标准建设，兼顾城市主干道功能，设计时速60公里每小时。大桥目前已完成主桥合龙、三塔封顶和主缆架设等关键节点，今年年内将实现通车。
大桥建成后，将直接联系南岸新东站与北岸崔寨地区中心，完善区域规划路网、提高路网运输能力、改善区域交通出行环境，推动区域经济社会快速发展，满足交通量快速增长，提高运输效益，为济南市的快速协调发展提供便捷、舒适、安全的交通运输环境，有力地促进济南市社会经济的可持续发展，具有良好的社会效益。
该工程是济南市北跨发展建设黄河新区的重要组成部分，也是实现济南“携河北跨”战略的一项关键性工程。
