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“大塊頭”工程“空中芭蕾”——中鐵四局五公司建造世界最重非對(duì)稱曲線轉(zhuǎn)體斜拉橋側(cè)記

來源: 時(shí)間:2024年11月07日 瀏覽次數(shù): 【字體: 打印

  最近,中鐵四局五公司承建的世界最大噸位非對(duì)稱曲線轉(zhuǎn)體斜拉橋——江西九江快速路跨廬山站轉(zhuǎn)體斜拉橋?qū)崿F(xiàn)華麗轉(zhuǎn)身,分別重4.14萬噸、4.76萬噸的53號(hào)墩、54號(hào)墩T構(gòu)同時(shí)完成順時(shí)針轉(zhuǎn)體,刷新世界同類橋梁建造紀(jì)錄。
   大道如虹 暢通“咽喉”工程
  2019年7月,九江中心城區(qū)首條高架橋快速路——九江快速路一期工程開工,線路全長15.1公里,至2022年12月底總工程量完成97%,卻在途經(jīng)廬山站的過程中被卡住“脖子”。九江快速路跨廬山站斜拉橋上跨昌九城際、京九鐵路、武九鐵路、武九客專、京港高鐵及其聯(lián)絡(luò)線等共計(jì)14股鐵路線,跨越線路之多國內(nèi)罕見,成為制約這條快速路貫通的“咽喉”工程。
  京九鐵路是縱貫?zāi)媳钡慕煌ù髣?dòng)脈,每天有500多輛客運(yùn)、貨運(yùn)列車在此呼嘯而過。如有列車通過,行人只能止步耐心等待?!俺艘诖鞑幌⒌木┚盆F路上修橋,更難的是上跨多股鐵路和道路,線路走向形成超大噸位非對(duì)稱曲線梁結(jié)構(gòu),給施工帶來極大挑戰(zhàn)。”面對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的斜拉橋,項(xiàng)目經(jīng)理洪明在進(jìn)場前就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)精心策劃施工方案。
  該斜拉橋設(shè)計(jì)全長465米,橋面寬42米,其中53號(hào)、54號(hào)主墩單幅非對(duì)稱T構(gòu)分別為(95.5+114)米、(112.5+132)米。經(jīng)過反復(fù)推演驗(yàn)證,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)給出施工解決方案:采用國際先進(jìn)的子、母塔雙轉(zhuǎn)體法實(shí)現(xiàn)對(duì)下方鐵路的跨越?!拔覀儾捎孟绕叫屑扔需F路大節(jié)段支架現(xiàn)澆成型,張拉斜拉索、拆除支架后形成T構(gòu)體系,再平面旋轉(zhuǎn)至設(shè)計(jì)線位后進(jìn)行邊跨和中跨合龍施工?!焙槊髡f。
   確保安全 數(shù)智賦能施工
  “從2022年7月13日打下主墩首根樁基,到今年9月底轉(zhuǎn)體完成,施工中確實(shí)壓力很大,尤其是鄰近既有線施工,連一粒石子都不允許掉落?!表?xiàng)目部技術(shù)主管許根介紹。2022年他來到這個(gè)項(xiàng)目時(shí),參加工作還不到1年。
  在14股鐵路線旁邊施工,是該項(xiàng)目部安全管理的最大難點(diǎn)。項(xiàng)目部將信息化技術(shù)深度融入安全生產(chǎn),依托中國國家鐵路集團(tuán)有限公司“鐵路工程管理平臺(tái)”,建立項(xiàng)目“數(shù)智信息管理平臺(tái)”,集成紅外線防入侵、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、AI圖像識(shí)別、智能物聯(lián)等系統(tǒng),全面、及時(shí)、準(zhǔn)確分析相關(guān)數(shù)據(jù)信息,實(shí)現(xiàn)安全管理業(yè)務(wù)流程前移,助力了鄰近既有線施工安全管理。
  “我們?cè)诩扔需F路柵欄外側(cè)設(shè)置紅外線防入侵系統(tǒng),現(xiàn)場一旦有作業(yè)人員和大型機(jī)械設(shè)備靠近警戒線位置,就會(huì)觸發(fā)報(bào)警,告知人員和設(shè)備遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)域?!痹S根說。
  匠心打造 精準(zhǔn)安裝球鉸
  將兩座數(shù)萬噸的龐然大物從“平行”鐵路線變?yōu)椤吧峡纭保瑢?shí)現(xiàn)“華麗轉(zhuǎn)身”的關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的核心部件——轉(zhuǎn)體球鉸。它形似一個(gè)“大磨盤”,是塔、墩、梁整體轉(zhuǎn)動(dòng)的核心結(jié)構(gòu),分為球鉸預(yù)埋板、下球鉸、上球鉸三個(gè)部分。它們的接觸面是一個(gè)光滑的球面結(jié)構(gòu)。
  “我們?cè)谧铀撞堪惭b重144噸的轉(zhuǎn)體球鉸,母塔底部安裝重163噸的轉(zhuǎn)體球鉸,兩球鉸直徑分別達(dá)到6.8米和7.2米?!表?xiàng)目部總工程師史西鋒介紹說。
  轉(zhuǎn)體球鉸的制作和安裝精度要求高,球面度誤差和高度誤差均不得大于1毫米,且需保證運(yùn)輸過程中無結(jié)構(gòu)變形。“為解決大噸位轉(zhuǎn)體裝置超大承載力、靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的難題,我們采用高精度鋼結(jié)構(gòu)拼裝工藝,分塊拼接大直徑球鉸的方案?!笔肺麂h說。
  轉(zhuǎn)體球鉸結(jié)構(gòu)采用裝配式設(shè)計(jì),預(yù)埋板和上下球鉸各由2塊半圓構(gòu)件組成。采用榫卯結(jié)構(gòu)在現(xiàn)場拼裝,再在承臺(tái)面上整體調(diào)試,并采用新型測量定位工裝,有效增加了整個(gè)轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的定位精度。為了讓數(shù)萬噸的橋梁轉(zhuǎn)得動(dòng)、轉(zhuǎn)得穩(wěn)、轉(zhuǎn)得準(zhǔn),技術(shù)人員還精心制作“磨盤”,在球鉸之間設(shè)置耐磨板,均勻涂抹黃油,降低轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦系數(shù)。
  科學(xué)組織 演繹“空中芭蕾”
  由于橋梁結(jié)構(gòu)原因,53號(hào)墩、54號(hào)墩轉(zhuǎn)體梁受橋梁不對(duì)稱結(jié)構(gòu)影響,縱向偏心分別達(dá)到27.1厘米、26.4厘米。如何讓這兩個(gè)“龐然大物”在轉(zhuǎn)體過程中保持平衡呢?
  “我們先是進(jìn)行理論配重以克服不平衡力矩,在球鉸安裝時(shí)設(shè)置預(yù)偏心,向箱梁邊跨箱室灌注鐵砂混凝土初配重。在拼裝支架卸落前,依據(jù)混凝土澆筑情況進(jìn)行理論計(jì)算,在梁面二次配重,采用混凝土預(yù)制塊保障靜止?fàn)顟B(tài)下梁段達(dá)到‘理論平衡’。待支架和轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的臨時(shí)鎖定均解除后,再利用各自上轉(zhuǎn)盤下方的6臺(tái)500噸液壓千斤頂對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體進(jìn)行頂放。在每臺(tái)千斤頂上都設(shè)置有位移計(jì)和壓力傳感器等設(shè)備,對(duì)2個(gè)轉(zhuǎn)體梁段進(jìn)行稱重,通過反復(fù)稱重和調(diào)整,才能計(jì)算出臨時(shí)配重塊的縱橫向精確位置,以抵消跨度不等的不平衡彎矩,最終使轉(zhuǎn)體梁段達(dá)到最佳狀態(tài)。”史西鋒介紹。
  9月26日凌晨1時(shí)47分,53號(hào)墩、54號(hào)墩轉(zhuǎn)體梁在各自轉(zhuǎn)盤下方4臺(tái)連續(xù)張拉千斤頂?shù)臓恳?,以每分鐘約1.2度的速度順時(shí)針方向同步轉(zhuǎn)體。
  “前期我們就同中國鐵路南昌局溝通協(xié)調(diào),最終確定9月26日凌晨利用‘天窗點(diǎn)’進(jìn)行大橋轉(zhuǎn)體施工。此前,我們還對(duì)兩幅T構(gòu)進(jìn)行了順時(shí)針2度的試轉(zhuǎn)體,采集必要的轉(zhuǎn)體參數(shù),將施工對(duì)下方鐵路交通產(chǎn)生的影響降到最低?!焙槊髡f。
  53號(hào)墩、54號(hào)墩轉(zhuǎn)體梁分別順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)96.209度和93.504度,精確合龍對(duì)位。操作連續(xù)張拉千斤頂?shù)默F(xiàn)場班組長許曉明說:“我們對(duì)自己的轉(zhuǎn)體技術(shù)充滿信心,但實(shí)施這樣重量級(jí)的轉(zhuǎn)體,心里還是很緊張。不過,現(xiàn)在心里懸著的石頭終于放下了?!鞭D(zhuǎn)體完成,現(xiàn)場一片歡騰。楊晨 李鑫 沈嘉鵬)