6月23日凌晨,湖北省重点建设项目——武汉至大悟高速公路传来最新进展。由中铁大桥院武汉分公司设计的武汉至大悟高速公路上跨沪蓉线、麻武线立交桥悬灌梁经过连续两次双幅同步逆时针转体施工后,4座总重达7.2万吨的悬灌T构箱梁完成“高空转体”的高难度动作,与对岸线路精准对接,为武大高速全线贯通奠定了基础。
作为一家转体桥技术水平国际领先、拥有多项“新型转体技术”专利的设计院,先后设计了上百座转体桥梁,此次转体桥工程又有哪些“尖板眼”?
37米高空、桥上桥、大吨位、高精度、四桥连续转、左右幅平行转……
敢创新、敢突破,武汉分公司不断刷新转体桥技术创新新高度,其创新工法及积累的转体经验为国内同类型项目提供了重要的参考依据。
武汉至大悟高速公路武汉至河口段与铁路交叉工程是武汉至大悟高速公路的控制性工程,含两处上跨铁路,共设10处转体,跨铁路线总计15股道,前期已完成三处转体施工,本次转体上跨沪蓉高铁下行线、麻武线、黄陂货车联络线、沪蓉高铁上行线4股道。
为保证左右幅桥梁施工的顺利进行,本次转体分两组同时进行,第一组转体时间为2022年6月21日凌晨0点,第二组转体时间为2022年6月23日凌晨0点。
37米高空“桥上桥”
两桥一组,四桥平行转动,宛如“空中芭蕾”,动作协调一致、精准无误,这是多年技术沉淀的结果,也是武汉院人刻苦钻研、锐意创新的惊喜。
项目负责人陈银伟介绍,此次转体属于“桥上桥”转体,跨越两层铁路线,需在37米高空中进行,相当于在12层楼高处实施桥梁转体施工,在国内都比较罕见。
7.2万吨的“大块头”
转体桥梁总重达7.2万吨,单体约1.8万吨,在武汉院设计的众多转体桥中,块头不算最大的。2019年11月,由武汉院设计的武汉北四环4座桥群成功转体,总重为11.5万吨,创世界之最,也是当时国内最密集转体群。
尽管如此,7.2万吨的“大块头”要在37米高空转体,也绝对算得上重量级,对设计与施工都有较高要求,难度系数与风险系数并存。
平行转体的“矫情”
此次转体采取左右幅平行转体法,这种转体方法很“矫情”,即两座桥梁不仅需要同时转动,还要保持永无交集的平行关系,同时间、不同角度旋转。
两座桥梁在转体过程中要一直保持平行状态很不易,这种转体法对精度要求很高,“算法要准、根基要稳”,他们做到了,成功将误差控制在2毫米以内。
转体精度“毫米级”的背后
我们很难将“毫米级”精度与大型转体桥梁联系到一起,这不是小型的模拟实验,不是车床上的一个零部件,这是“量体裁衣”的精度都难以达到的境界。
突破“毫米级”精度的背后有设计人员精准无误的算法,技术人员不懈的努力,其中包括:
技术人员对T构箱梁进行称重试验及配重,确保梁体两端悬臂对称平衡。
正式转体前,他们进行了左右幅各3°的试转体,为正式转体牵引力提供了点动行程等各种参数。
高精度自动照准全站仪取代传统的人工测量,实时显示剩余弧长值,大大提高转体就位的效率和精度,保证实现短天窗大角度转体不延点。
同时运用BIM技术构建转体桥模型,转体过程实现跟踪变化,保证安全平稳转体。
施工过程中,工作人员利用测量机器人、物联网无线传输技术,构建转体过程桥梁姿态与控制参数实时监测及预警系统,在转体过程中动态监测转体角度变化,同时显示实时气象信息、转体角速度、线速度等控制参数变化情况,为动态指导牵引过程提供数据参考。
经过了全体工程技术人员的共同努力,成功用“毫米级”精度为此次平行转体护航。
奋战在夜间“天窗点”
“天窗点”是铁路人的一句行话,指的是铁路不运营的时间段,该项目“天窗点”是凌晨0点,在这段大多数人熟睡的时间里,武汉至大悟高速公路武汉至河口段与铁路交叉工程现场一片繁忙,几十盏照明灯将现场照的通亮。
21日奋战了一夜后,项目负责人陈银伟23日又准时到达项目现场指导,为施工提供必要的技术支持。项目从2017年开始着手设计,迄今已有5年时间,5年的奋斗成败在此一转。他说,设计了很多转体桥,但此时此刻心情仍然激动,最紧张的还是施工安全问题,项目存在起重作业、高空作业、临近营业性施工三大危险源,安全风险高,不过,在成功转体的那一刻,他悬着的一颗心总算是落地了。
武汉至大悟高速公路起始于武汉长江新城谌家矶南湖村,终点位于孝感市大悟县,全线采取双向六车道高速公路标准,是湖北“九纵五横三环”高速公路布局方案确定的重点项目。本次转体施工打通了全线施工建设的重要断点,为武大高速全线贯通奠定了坚实的基础,全线预计2022年底通车。