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“空中变轨”架大桥

文章来源:中国交通建设集团有限公司   发布时间:2021-03-18

“漂亮!”这是大家看到伍家岗长江大桥主塔后心底的想法。作为连接宜昌市主城区与新区的地标性建筑,伍家岗长江大桥主塔设计新颖,每一面都有一对混凝土装饰条为大桥外观增添光彩。

近日,随着最后一榀钢箱梁顶推到位,中交集团所属中交二航局参建的湖北宜昌伍家岗长江大桥主桥成功合龙,大桥建设进入通车冲刺期。

伍家岗长江大桥是宜昌城区首座主跨超千米的大桥,全长2.8公里,主桥为双塔钢箱梁悬索桥,采用一跨过江方式建设,跨度达1160米。自2017年开建以来,中交二航局项目团队便积极开展科技攻关,大胆创新,取得多项先进成果,最终实现了大桥毫米级精度合龙。

“混凝土装饰条虽然好看,但给我们带来的就是难题。” 时任项目副经理刘海军说。随着塔柱向上“生长”,装饰条的位置不断向内移动并形成弧度,但用于主塔施工的爬模平台却始终保持垂直搭设,导致与装饰条施工区域产生偏离。面对棘手问题,项目部要么直接拆除爬模平台,重新搭设,要么设法改造爬模平台。然而爬模平台共有六层,重达45吨,而且已爬升至90米高空,若直接拆装,起吊风险不言而喻。当众人一筹莫展之时,刘海军提出了“空中变轨”的想法,他说,“我们可以尝试变换爬模平台的轨道位置,来解决平台和装饰条施工的匹配矛盾。”

为了证实新思路具备可行性,技术团队连续作战攻关,对平台的整体结构、临时支架受力、三角架预埋件、承重销抗剪及焊缝等施工细节进行反复计算,对操作流程、工序衔接和安全保障措施进行全方位梳理和推演,最终制定出详细的变轨施工方案。“塔柱施工共有四个爬模平台,每个平台都有三条轨道,为了保证平台稳定,我们每次只变动一条轨道,同时加强临时支护,这样通过12次变轨就能顺利实现平台的云中滑步。”刘海军介绍。

“空中变轨”的成功实施,不仅确保了157米高的大桥南岸主塔内外兼修、顺利封顶,这一技术创新还获得了国家实用新型专利。

除了“空中变轨”,项目创新还有很多,锚碇基坑开挖方式也是创新之一。锚碇基坑开挖通常采用地连墙支护方式,但这种方式往往工期长、造价高,不适用于市内桥梁。“我们测算下来,锚碇面积足足有13个篮球场大小,必须进行技术革新。”项目副总工周志兴介绍。早在筹备期,项目团队就创新性提出运用咬合桩进行基坑开挖支护。

大桥采用了主跨超千米的“一跨过江”悬索桥设计,这也大大增加了大桥主要承重结构——锚碇的施工难度。咬合桩原本属于房建支护方式,运用于桥梁施工在国内尚属首次。“相比地连墙,咬合桩可有效缩短工期、减少成本,但我们没有相关施工经验,一旦失败,损失难以估量。”锚碇工区负责人丁刚梁起初倍感忐忑。技术团队制定了“走出去、请进来、勤钻研”三管齐下的策略,主动前往成都咬合桩施工现场考察、学习,还从昆明邀请专业人士到项目分享经验、提供指导,同时通过查阅文献资料,开展相关试验,探索科学合理的施工方案。在进行了大量考察学习和研究后,技术团队决定开创性地采用旋挖钻咬合桩施工。周志兴自信地说,“这个决定是我们经过多轮技术试验、成本核算、现场施工模拟和问题论证后得出的结论,经得起考验。”

果不其然,应用了新工艺,锚碇工区仅用6个月时间便圆满完成基坑支护施工,不仅缩短工期,还节约了不少成本,实现了跨千米级特大桥基坑支护结构形式的新突破。

创新还体现在新设备的应用上。在传统施工中,牵引系统的运行管控均通过对讲机人工口头指挥,大量工作仍停留在人工判断阶段。“我们经过充分的市场调查后,决定为大桥上构施工打造智能数控平台。”周志兴说,“这如同为牵引系统装上了‘大脑’和‘眼睛’。”

“眼睛”就是现场安装的各种传感器,实时采集猫道、塔顶门架、卷扬机的状态数据,监控索股拽拉器的运行位置、通过速率、完成进度,还能自动测量索股温度、间距,以及风速风向、索塔偏移范围。“大脑”则是这些数据与影像信息集中呈现的智能数控平台,对相关信息进行实时关联分析,为平台子系统的控制指令发送与风险预警提供智能支撑。

“大脑”与“眼睛”的联合作战成功在机具控制、索夹螺栓紧固等诸多施工环节保障了牵引系统的稳定性,提高了索股架设与后期调整效率,实现了主缆线性控制达到毫米级精度。

【责任编辑:家正】

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