11月22日
隨著最后一段鋼桁梁精準吊裝到位
由湖北交投投資
中鐵大橋局參建的
世界最大跨徑四主纜懸索橋
湖北燕磯長江大橋順利合龍
大橋主體結構全面完工
正式轉入橋面及附屬設施施工階段
燕磯長江大橋位于鄂黃長江大橋下游6.5公里處,是鄂黃第二過江通道的重要組成部分。項目全長26.391公里,上層設計為高速公路,下層為城市快速路。大橋距離鄂州花湖機場僅5公里,考慮到塔高受限、航道需求、生態(tài)紅線以及橋位地質條件影響等因素,大橋按照雙塔單跨設計,一跨過江,主跨1860米,橋塔高度僅有195米,為世界首座不同垂度四主纜雙層鋼桁梁懸索橋。
大橋全橋鋼梁共69節(jié)段
從跨中向兩岸同步對稱架設
單片鋼梁重約830噸
中鐵大橋局施工段采用
自主研制的900噸纜載吊機
進行鋼梁架設
鋼梁施工中最大的難點在于跨中部分梁段吊裝需要進行內外纜荷載轉移。當鋼梁被提升至預定高度后,需通過6組吊索與4根主纜精準對接,而提升過程中,纜載吊機與鋼梁的全部荷載均由內纜承受,導致內纜相對外纜多下沉5.0米左右,此時外纜吊索與鋼梁之間形成2米左右的高差。為解決該技術難題,中鐵大橋局設計分公司巧妙構思,第一步采用纜載吊機提升鋼梁與內纜吊索連接,第二步再利用外纜與鋼梁之間設置的液壓提升裝置進行內外纜荷載轉移,以實現(xiàn)外纜吊索與鋼梁順利連接。
主橋工區(qū)技術負責人賈非凡介紹,單個鋼梁節(jié)段吊裝后,與上一個節(jié)段間采用臨時連接件“鉸接”,既保證鋼梁架設期的安全穩(wěn)定也可適應線形變化;同時應用中鐵大橋局橋科院開發(fā)的智能化監(jiān)測系統(tǒng),在提升過程中實時監(jiān)測鋼梁姿態(tài)和纜載吊機結構應力,所有數(shù)據(jù)通過手機APP實時傳輸,確保吊裝安全可控。
為解決不同垂直四主纜鋼梁吊裝存在的技術難題,在集團公司領導和專家團隊的指導幫助下,項目團隊前期進行了大量調查研究,以及多方案論證、比選;施工前組織了多輪次的技術安全交底和專題培訓;施工中嚴格落實領導帶班制度,項目部、局機施公司齊心協(xié)力并嚴格落實“一吊一檢”;建立定期協(xié)調機制,邀請海事、航道等單位參與協(xié)調會,持續(xù)優(yōu)化施工組織和工序銜接,確保吊裝作業(yè)無縫銜接、快速推進。
自9月20日開始首節(jié)鋼梁架設
到11月22日最后一節(jié)鋼桁梁精準吊裝到位
僅用2個月
便完成了全部鋼梁架設任務
在確保施工安全可控的同時
實現(xiàn)了“一天一片梁”的高效吊裝節(jié)奏
為什么采用四主纜設計
由于靠近鄂州花湖國際機場,受到航空限高,燕磯橋的主塔高度比常規(guī)的矮。這種跨度和載重的懸索橋,其主塔通常都要超過260米,但燕磯橋的主塔僅有195米,大大增加了主纜的受力。
主纜受力增加,通常有三種解決方案,一種是增加主纜垂度,另一種是增大主纜直徑(也就是加粗主纜),還有一種就是增加主纜數(shù)量。但燕磯橋不僅面臨航空限高,其下方還是繁忙的長江航道,洪水時,需要保證水面到鋼梁最低點的高度不能小于通航凈高24米。如果采用常規(guī)的雙主纜設計,主纜直徑就會達到1.45米,需要定制專用的主纜緊纜和纏絲施工設備,施工難度也會大大增加。因此,增加主纜數(shù)量是最為合理、經(jīng)濟的方案。
常規(guī)的兩主纜設計,在這種大跨矮塔的條件下難以滿足受力需求。四主纜不同垂度的創(chuàng)新設計,能有效縮小纜徑,分散單根主梁受力,保障橋梁結構安全。
大橋建設過程中取得了多項創(chuàng)新
8字形錨碇結構
在懸索橋領域,錨碇結構大多采用圓形,而燕磯長江大橋北錨碇結構為8字形,在全世界都極為少見。與常規(guī)的圓形基礎錨碇相比,8字形的受力更復雜、施工控制要求更精細。比如8字形地連墻存在Y型接頭,這個接頭要和3個方向的地連墻嵌接,內力變化復雜,截面混凝土受拉力影響。而混凝土的特性剛好是抗壓強、受拉弱。為了克服這一難題,建設者們對Y型槽段施工過程進行了復雜精密的計算分析、施工,并埋設了眾多智能監(jiān)測元件監(jiān)控受力情況,一系列研究攻關取得突破性成果。
超級爬模系統(tǒng)
混凝土養(yǎng)護是確保主塔澆筑質量的重點。大橋北主塔為超厚壁結構,主塔標準截面最大壁厚處有4.25米,是國內所有混凝土橋塔塔壁中最厚的。
壁厚增加了,混凝土強度也相應提高,這就給混凝土溫控抗裂帶來了挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的爬模在功能性方面比較欠缺,存在安全性差、自動化程度低、混凝土養(yǎng)護難、工效低等問題,為此,在使用C60高強度混凝土的基礎上,中鐵大橋局研發(fā)了能自適應塔柱的尺寸,且配備智能養(yǎng)護系統(tǒng)的超級爬模系統(tǒng)。
超級爬模系統(tǒng)具有自適應、少機位、模塊化、智能化等特點,架體在爬升過程中,可隨塔柱截面變化而自動伸縮。爬模中的雙層智能養(yǎng)護系統(tǒng),可通過造霧養(yǎng)護和蒸汽養(yǎng)護,實現(xiàn)“夏天吹空調,冬天蒸桑拿”??刂葡到y(tǒng)通過布設溫濕度監(jiān)測元件,能實時監(jiān)測養(yǎng)護區(qū)域溫濕度,并根據(jù)溫控要求自動調整養(yǎng)護指令,在有效提升施工安全性、自動化、智慧化水平的基礎上,也保證了混凝土施工質量。
鋼筋部品整體吊裝工藝
大橋在湖北省內首次采用主塔鋼筋部品整體吊裝工藝。鋼筋部品化施工將鋼筋綁扎、鋼筋焊接、墊塊安裝、預埋件安裝等大量高空作業(yè)轉為地面作業(yè),降低了安全風險、提升了工程建造質量,作業(yè)更高效。
“等寬非對稱”結構貓道
內、外主纜采用不同垂度,每根主纜必須單獨設置一幅貓道,且內、外主纜中心間距僅3米,貓道空間因此受到了極大的限制,貓道面寬不能按常規(guī)的4米設計。
為解決這一問題,中鐵大橋局創(chuàng)新采用“等寬非對稱”結構的貓道,其總體采用三跨連續(xù)式、等寬非對稱斷面、雙層承重索的結構形式,單幅貓道寬3.45米(主纜內側1.45米、外側2米),在貓道靠近主纜外側布置單線牽引循環(huán)系統(tǒng)架設主纜索股,既解決了單側雙主纜間距小施工空間不足的難題,又保證了貓道施工的便利性與安全性。
國內懸索橋的貓道面寬一般都在4米左右,而燕磯橋貓道面寬僅為3.45米,貓道窄且垂跨比小,抗風穩(wěn)定性較弱。為此,項目部聯(lián)合湖南大學開展了貓道抗風專題研究,在內、外纜相鄰橫向天橋設置同側及對側抗風交叉索,并在塔區(qū)貓道門架與承重索之間設置橫向粘滯阻尼減振裝置,解決內、外纜貓道易碰撞問題。
項目鏈接
建設意義
燕磯長江大橋建成后,黃岡到鄂州花湖機場的車程將縮短至15分鐘,極大便利兩岸居民出行,提升區(qū)域交通效率,為鄂東地區(qū)打造“公、鐵、水、空”綜合交通運輸體系提供關鍵支撐。作為鄂黃第二過江通道,大橋將進一步完善湖北省高速公路網(wǎng)和過江通道布局,緩解現(xiàn)有過江通道壓力,提升區(qū)域交通承載能力。同時,該大橋作為鄂州國際物流核心樞紐的配套工程,將強化黃岡、鄂州、黃石三市的跨江聯(lián)動開發(fā),推動臨空經(jīng)濟區(qū)發(fā)展,引導航空都市區(qū)形成,助力武漢都市圈加快發(fā)展。
監(jiān)制|舒智明
審核|祁曙光
編輯|白堯虹
文字|劉佩婭
圖片|王成程 羅鋼 徐洪江 黃茹 紀涵瀛
來源|燕磯長江大橋項目 五公司 機械分公司
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