当然,每一项新材料、新结构与新工艺的工程应用都离不开大量的技术积累,需要从工程难题调研总结、基础理论与设计方法研究、力学行为分析、试验验证、工程实践总结等全面深入研究。
279座桥梁、25座隧道,桥梁和隧道占到全部里程的55%,在崇山峻岭间,桥隧首尾相连,从海拔630米爬升到3200米,成就了雅西“云端上的高速”。
雅西高速公路从四川盆地边缘出发,由中国大陆地势的第二阶梯向第一阶梯爬升,穿越横断山脉的高山峡谷地带,被国内外专家学者公认为“国内乃至全世界自然环境最恶劣、工程难度最大、科技含量最高的山区高速公路之一”。
这也意味着传统惯用的混凝土桥,技术指标差、工程造价高、材料耗费大,已不能适应建设需要,几经波折、反复验证,牟廷敏设计团队提出了一个新方案:全钢管混凝土桁架梁桥。
“简单说,干海子特大桥的桥墩不是普通混凝土柱子,而是用浇灌混凝土的钢管衔接而成。”牟廷敏说,“把混凝土浇在钢管中,再用钢管架设桥墩,可以减轻结构自重55%以上,减少桩基数量近一半,很适合高地震烈度山区。”
在工程项目后期服务过程中,对比发现混凝土制备与施工技术的不足,便会从提升混凝土性能、提高混凝土品质、增加耐久性等方面入手,开展高性能混凝土制备与施工技术研究,开发出密实骨架理论进行混凝土集料组成设计、释水因子稳定膨胀的钢管混凝土拟合设计和混凝土输送工艺等系列技术,从而有效解决了山区桥梁裂缝多、病害发育、耐久性差的困境和钢管混凝土收缩大、灌注困难的技术难题。
干海子特大桥建成即创造了4个世界第一。如今,雅西高速公路已安全运营多年,特别是经受住了“4.20芦山大地震”的检验,充分证明了新型钢管混凝土桥梁技术的先进性。
以钢管混凝土拱桥为例,钢管混凝土拱桥是一种经济型优异的桥型,在无专门规范的情况下,全国已建造了约300座。针对设计水平参差不齐的现状,牟廷敏和他的团队开展了“跨度492米钢管砼拱桥设计成套技术研究”、“脱空钢管混凝土计算理论与质量控制成套技术”等项目研究。依托这些研究成果,牟廷敏主持制订了交通部行业规范《公路钢管混凝土拱桥设计规范》,设计了主跨492米的巫山长江大桥、主跨530米的合江长江一桥等具有世界影响力的钢管混凝土拱桥。