大桥脚下“穿”上滚轮转体轻松搞定,桥梁转体技术实现一次大跨越

长江日报大武汉客户端8月3日讯 历时80多分钟,长122.75米、重3.2万吨的“巨无霸”空中华丽转身77°,精准抵达目标位置。

转体后的襄北大桥。通讯员金伟 摄

8月3日,由在汉央企中铁大桥院设计、中铁十一局承建的襄阳市环线提速改造工程襄阳北编组站大桥(简称“襄北大桥”)T3主塔与引桥连成一线,为大桥全线贯通打下坚实基础。

中铁大桥院武汉分公司党委书记肖宇松介绍,襄北大桥转体桥为国内规模最大、重量最大的多点支撑、全自动控制转体桥,也是国内跨越铁路股道最多的桥梁,设计理念先进、结构形式新颖、多种施工工艺组合并创新运用,达到国内转体桥施工领先水平。

现场施工人员变少了

襄北大桥转体过程的信息化监控系统。

14时20分,长江日报记者在项目现场看到,监控视频显示,在6台电动滚轮小车驱动齿轮的转动下,梁长122.75米、重3.2万吨的大桥T3主墩,顺时针旋转77°,完成精准对接。

为减少桥梁施工对铁路的影响,两个主塔采用转体施工,转体高度分别为地面以上96米和99米,转体总重6.4万吨,跨越32股道、490米宽的铁路站场。无论是转体高度还是转体吨位,在业内都堪称重量级。

相比传统的钢绞线、千斤顶的方式,此次转体自动化程度高。转力来自转体桥底部的6台电动滚轮小车,轻松控制拉力、速度,不同于以往现场多人多点位“督战”,当天现场看不到很多施工人员。

监控的画面、实时的BIM动图,分毫不差显示转体全过程,建设者们观摩转体过程心情轻松。

大桥还首创施工工法,先转体、后悬拼,实现全长520米的“大跨度”跨越32股道的铁路编组场站,为后续同类型交通项目设计、施工积累经验。

施工方中铁十一局方面介绍,两个转体桥均设有门形主塔,梁面施工至73米时进行转体,越高就越容易不稳定,对转体稳定性要求极高。

此外,襄北大桥也是国内首座免涂装耐候钢城市桥梁。相比表面喷涂防腐油漆等方法,耐候钢可减少设计使用年限内钢主梁的涂装维护工作,适合跨大型、繁忙铁路站场的桥梁工程。

“多点支撑”首次应用于武汉

转体后的襄北大桥。通讯员金伟 摄

中铁大桥院武汉分公司项目总体设计师李前名介绍,此次襄北大桥的转体,是国内目前跨度最大且转体重量最重的多点支撑转体桥,是多点支撑在转体桥上第二次突破性应用,首次应用是在2019年完成转体的武汉常青路转体桥。

当时,常青路转体桥面临不平衡转体的难题,为此中铁大桥院武汉分公司创新提出“多点支撑”转体技术,有效解决高耸、大跨度桥梁以及梁体不平衡等问题。

高耸、大跨度桥梁转体最大的难题是不稳定,“别说转体了,就是静立时都会受到风力影响,会出现晃动”。

传统的转体桥,只有基座一个支撑点,“多点支撑”的原理类似“小马扎”,中心承担大部分重量,马扎的凳腿还能消化4000多吨转体桥的重量,使得这座百米以上的斜拉桥“下盘稳固”,转体时风险大幅消减。从试验数据来看,稳定系数是传统转体桥的十倍。

承建方中铁十一局项目总工程师郭金勇介绍,实施桥梁转体之前,项目部从科研入手,利用缩小比例的转体模型,验证了29种工法,以实际数据来指导现场的转体施工。

同时,应用全新的数字化BIM技术,即三维建模,桥梁转体过程的全部数据,集成到BIM模型之中,形成大家在大屏幕上见到的转体动态画面,与实际的转体“同步”,用以监测桥梁转体的全过程。实际数据实时与数字模拟数据互相印证,结果显示基本吻合,实现预定的施工目标。

中铁大桥院武汉分公司党委书记肖宇松介绍,值得一提的是,此次转体桥采用的电动滚轮技术,又是将土木工程与自动化控制进行“跨界”融合,用“稳稳当当”精准而灵活的转体,取代传统的单点支撑转体,实现国内转体技术的一次大跨越。“这也意味着,今后中国建造的斜拉桥转体跨度会更大,为中国基建再添硬核实力。”

武汉常青路转体桥、建安街转体桥、姑嫂树转体桥……随着一批转体桥项目大规模应用和顺利完成,中国转体桥技术不断创新迭代,实力不断刷新。

襄北大桥首次转体完成。

此次应用的中铁大桥院武汉分公司独创新型转体成套技术,令桥梁转体由人工控制机械运行转变为标准化、自动化、精细化的产品体系,此前曾在科技成果专家会上被评为等级最高的国际领先水平,该企业也于近日获批编制湖北省地方《桥梁水平转体技术规程》。

襄北大桥效果图,桥梁下方是繁忙的铁路编组场站。

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武汉桥梁转体之最

最重转体桥

2019年11月7日,武汉北四环跨铁工程2号墩梁体逆时针旋转87.47°,成功跨越京广铁路。这是当时世界最重的单座连续梁转体桥,梁重3.3万吨,长142米、宽42.9米、高22米。

最密集转体桥群

2019年11月28日,武汉北四环跨铁工程转体桥群项目6号墩连续梁逆时针旋转64.71°后转体到位,标志着该转体桥群转体施工完美收官。这是国内1公里范围内最密集最重的连续梁转体施工,转体总重量达11.5万吨,创世界之最,转体施工上跨8条铁路。

跨度最大、桥面最宽的转体桥

2019年9月11日,长248米、重1.8万吨的武汉杨泗港快速通道青菱段斜拉桥8号墩梁体逆时针旋转77°后到达设计位置。该斜拉桥全长508米,标准宽度44米,最宽处达46米,是当时世界跨度最大、桥面最宽的转体桥。

最不平衡转体桥

2018年1月31日,武汉市常青路主线转体桥转体成功。该桥转体段全长135.2米,转体的长臂端长91.4米,短臂端长43.8米,两臂重量相差3600吨,具有极不对称、极不平衡的特点,刷新了转体最不平衡、转体桥面最宽、跨越特等站铁路股道数量最多三项转体桥世界纪录。

(长江日报记者龚萍 通讯员杨金金 代东喆 金伟 李兆兰)

【编辑:王戎飞】

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