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全球首例墩顶双转体曲线钢桁梁斜拉桥安家庄特大桥顺利转体
11月28日,由中铁九桥参建的全球首例墩顶双转体曲线钢桁梁斜拉桥——国道109新线高速公路工程安家庄特大桥上跨丰沙铁路转体桥,在4台千斤顶的牵引下,左、右幅分别逆时针旋转25°、24°完成“华丽转身”,成功跨越铁路永定河、国道。70米高的斜拉桥塔犹如“云帆”一般,矗立在永定河上,京西再添城市新地标。中铁工业党委委员、副总经理谭顺辉出席转体仪式。
国道109新线高速公路为京西地区首条高速公路,安家庄特大桥上跨丰沙铁路转体桥是109新线高速唯一一座转体桥,是全线控制性工程。工程位于北京市门头沟区王平镇安家庄村,线路为东西走向,分左右幅起于丰沙铁路北侧、黄台隧道出口,先后跨越丰沙铁路、永定河及现状G109国道,与既有丰沙铁路的交角约为30度。大桥左幅采用钢桁梁斜拉桥结构,中墩两片主桁上对应设置两片A形塔柱,塔总高70米,转体重量为15800吨;右幅采用连续钢桁梁结构,转体重量为9400吨。为不影响既有线铁路正常行车,保证施工安全,采用双幅墩顶同步转体法施工。
中铁九桥主要承接该桥左右两幅桥主体共计约2.2万吨钢结构制安任务。在钢梁制造安装过程中,九桥人勇当开路先锋,先后攻克多项技术难题。
精准把控 百米高空拼装钢“积木”
大桥转体桥主梁左幅长496米,右幅长342米均采用钢结构设计,钢材用量达2.2万吨。全桥钢结构由形态各异的2097种钢“积木”组成,最重的单个117吨,最大长度16米、宽4.5米。由于钢桁梁杆件形式复杂、尺寸各异、节点对接复杂,且在高空进行拼装、焊接,精准就位难度大。钢“积木”的拼装不是一步到位的,需要一边拼装一边调整,由于桥梁位置处在线路曲线段,桥梁的空间位置和斜拉索索力,会随着曲线钢析梁拼装进度、风力、温度发生动态变化,需要动态调整桥梁线形及斜拉索张拉,施工控制难度大,安全风险高。
为确保拼装施工顺利进行,中铁九桥从源头把控钢梁制造质量,严格实行“三检制”,采取优化钢桁梁架设顺序、同步对称架设施工、加强钢桁梁架设线型监控等可行措施,精准把控,将“积木”拼接误差控制在毫米级。
科技创新 助力打造京西“新地标”
科技创新引领企业高质量发展,中铁九桥利用BIM三维建模及图纸深化技术,使空间曲线钢桁梁弦杆轴线精度达到1-2毫米以内,高于规范值的3毫米,并解决三相折弯接头板制造安装精度难题,把钢梁杆件间孔群匹配精度控制在±1毫米;对高空、低温、强风环境下高强钢焊接技术进行研究,研发防风保温工装,优化高强钢厚板焊接工艺,实现在山区峡谷冬季平均低温-10℃和强风的情况下,最厚60毫米钢板高空焊接一次探伤合格率达到98%,解决山区峡谷内的复杂环境焊接技术难题;优化钢梁立体试拼装和平面试拼装工艺,通过三维放样、三维测量技术的应用,实现曲线钢桁梁空间精确总拼,拼装精度达到±2毫米,大大降低现场高空作业风险,使现场架梁效率提高了30%左右;研发一种平面曲线斜拉桥安装技术,实现窄桥面条件下柔性墩钢梁安装施工,解决长期日照温差条件下曲线钢梁的安装测量问题;通过转体前斜拉索安装对钢梁安装变形的理论计算和转体到位后钢梁体系转换的工艺流程措施,以及变形缓释调整技术的研究,解决变高连续梁的转体后的体系转换施工技术难题;首次实现在超高柔性墩上的曲线桥转体施工,创新塔梁施工技术,解决塔梁快速安装技术难题,使塔梁施工效率较传统工艺提高一倍以上。
主动作为 全力以“复”抢工期保生产
7月底,正值转体桥拼装的关键时期,台风“杜苏芮”造成的特大洪水,让施工被迫按下“暂停键”,现场断水、断电、断网、断路,受损严重。九桥人不等不靠、主动作为,在暴雨洪灾过后,积极推进灾后重建工作,全力以“复”保生产,一方面,公司党政领导、分管领导高度重视项目受灾情况,积极关注现场灾后重建进度,到现场查看受灾情况并送去关怀问候;另一方面,坚持统筹协调,加大人力、物力及机械设备的投入,组织施工人员二次进场等工作。九桥人在大战大考中经受住了考验,彰显出开路先锋的责任和担当,为京西人民交出了一份满意的答卷。
国道109新线高速公路工程是北京市重点民生工程,建成后,将成为连通河北与京西地区的快速交通走廊,有效缓解京西北、西南交通压力,促进地区经济发展,为京津冀一体化协同发展注入新动能。