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5月24日

中铁大桥院等单位设计中铁大桥局承建的武汉第12座长江大桥新港高速公路双柳长江大桥南主塔封顶。

新港高速公路双柳长江大桥及接线工程是武汉都市区环线的重要组成部分,位于武汉市和鄂州市境内,路线全长35.043公里,设计速度 120 公里/小时。双柳长江大桥是新港高速公路的过江通道,主桥采用主跨1430米的双塔单跨钢箱梁悬索桥一跨过江。

双柳长江大桥具有“跨度大、桥面宽、主塔高、材料新”四大特点。跨度大:主跨为1430米超大跨径,处于同类型结构前列。桥面宽:采用双向八车道建设标准,桥梁全宽 50.5 米,为长江上在建最宽高速公路主梁。主塔高:南岸主塔高度为 212.78米,塔高处于国内同类型桥梁前列。材料新:主缆钢丝采用新型锌铝稀土合金镀层钢丝,提高了钢丝耐腐蚀性能,同时在主缆内部注入光栅传感元件,能够对主缆温度、湿度、应力进行实时监测。

主塔施工是大桥建设的关键环节,同时也是难点众多需要不断创新的环节。

本次封顶的主塔塔柱为八边形截面,尺寸由根部宽10.981米,长12.986米,缩窄至顶部宽7.273米,长10.205米,壁厚从1.8米到1.4米。

塔身每个节段都是不对称的空间几何体。如何使吊具吊点能够适应钢筋的截面变化及重心位置,确保大吨位整节段钢筋起吊后姿态平稳及安全,这是摆在建设者面前的难题。

项目部结合现场施工条件与施工环境,依托中铁大桥局设计分公司强有力的技术支持,及时编制施组方案,综合考虑场地布置、施工工艺、资源配置、工期等各项因素,不断优化吊具设计方案,最终设计出 “井”字型可调节吊具结构。如此一来,就可以通过控制上层吊挂梁水平位置达到适应不同节段部品钢筋截面及重心的目的。

主塔顶节段含异形人洞,钢筋构造极为复杂。为提高施工效率,项目部开展了专项研究,将顶节分2层进行施工,钢筋采用“部品化吊装+人工散绑”相结合的方式,6米节段钢筋在塔底拼装成部品,整体吊装至塔顶;剩余2米节段钢筋采用人工散绑,在保证钢筋安装质量的同时,极大提高了施工效率。

为了将混凝土送上200多米的高空并顺利灌注,项目部联合了桥科院和武汉理工大学,对主塔混凝土配合比进行了研究和设计,保障了混凝土性能。

主塔顶部为索鞍主要承力部位,钢筋密集,振捣困难,项目部划分出了清晰的责任区域,合理配置人员数量,有效提高了振捣质量。

主塔封顶时恰逢高温天气,且封顶段为实心段,外部高温及内部高热对混凝土养护是一大挑战。为了确保大桥满足百年寿命的耐久性、抗渗和控裂标准,项目部在混凝土的温度控制方面采用了智能温控技术,即在主塔内安装冷却循环水系统并埋设测温元件。测温元件将承台混凝土内部实时温度反馈至温控系统,温控系统进行冷水水循环进出水量调节,以控制承台混凝土温度、满足设计及规范要求。

智能建造也是项目施工的一大亮点。双柳项目始终深入贯彻落实标准化施工要求,充分运用智慧管理、智能建造等优势,大力推动品质工程建设。

主塔施工过程中,项目部采用了智能筑塔机,该塔机集智能同步顶升、自动脱模、智能养护、布料、信息化监控监测等功能为一体,以流水线方式进行全功能一体化施工。即使遇到大风等极端天气,也能通过架体与模板之间的抗风装置提高整体稳定性,让工人在百米高空作业时如履平地。

此外,项目部还以“装配化设计、区域化供料,工厂化制作,快速化安装,智能化控制”为理念,打造装配式钢筋部品索塔工业化建造技术,实现从原材料(钢筋)到半成品(钢筋部品化)再到成品(塔柱)的工业化智能建造。

过去,桥塔的钢筋笼是在高空散绑,工人们高空作业量大,安全员也要全天候守在高空工地。为减少工人高空散绑工作量,项目部自主研发了钢筋网片智能生产线,将单根钢筋散绑提升为钢筋网片拼装,由智能机器人进行焊接。除了地面上的钢筋部品施工,一部分钢筋网片还在离桥塔不远处的钢筋车间自动弯折焊接完成。这些智能元素的融入,提升了工程建设的品质和效率。

双柳长江大桥是国家发展和改革委员会发布的《长江干线过江通道布局规划(2020-2035)》中近期重点建设的湖北省过江通道之一,同时也是国家高速公路网规划的G9906武汉都市圈环线重要组成部分。项目的实施将进一步优化武汉都市圈环线高速公路路网结构,助力湖北交通“硬联通”加密成网,增强过江通道供给能力,有效推动“武鄂黄黄”都市圈一体化进程,为沿线区域经济社会发展提供重要支撑。

内容来源丨中铁大桥局

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