6月23日凌晨,湖北省重點(diǎn)建設項目——武漢至大悟高速公路傳來(lái)最新進(jìn)展。由中鐵大橋院武漢分公司設計的武漢至大悟高速公路上跨滬蓉線(xiàn)、麻武線(xiàn)立交橋懸灌梁經(jīng)過(guò)連續兩次雙幅同步逆時(shí)針轉體施工后,4座總重達7.2萬(wàn)噸的懸灌T構箱梁完成“高空轉體”的高難度動(dòng)作,與對岸線(xiàn)路精準對接,為武大高速全線(xiàn)貫通奠定了基礎。
作為一家轉體橋技術(shù)水平國際領(lǐng)先、擁有多項“新型轉體技術(shù)”專(zhuān)利的設計院,先后設計了上百座轉體橋梁,此次轉體橋工程又有哪些“尖板眼”?
37米高空、橋上橋、大噸位、高精度、四橋連續轉、左右幅平行轉……
敢創(chuàng )新、敢突破,武漢分公司不斷刷新轉體橋技術(shù)創(chuàng )新新高度,其創(chuàng )新工法及積累的轉體經(jīng)驗為國內同類(lèi)型項目提供了重要的參考依據。
武漢至大悟高速公路武漢至河口段與鐵路交叉工程是武漢至大悟高速公路的控制性工程,含兩處上跨鐵路,共設10處轉體,跨鐵路線(xiàn)總計15股道,前期已完成三處轉體施工,本次轉體上跨滬蓉高鐵下行線(xiàn)、麻武線(xiàn)、黃陂貨車(chē)聯(lián)絡(luò )線(xiàn)、滬蓉高鐵上行線(xiàn)4股道。
為保證左右幅橋梁施工的順利進(jìn)行,本次轉體分兩組同時(shí)進(jìn)行,第一組轉體時(shí)間為2022年6月21日凌晨0點(diǎn),第二組轉體時(shí)間為2022年6月23日凌晨0點(diǎn)。
37米高空“橋上橋”
兩橋一組,四橋平行轉動(dòng),宛如“空中芭蕾”,動(dòng)作協(xié)調一致、精準無(wú)誤,這是多年技術(shù)沉淀的結果,也是武漢院人刻苦鉆研、銳意創(chuàng )新的驚喜。
項目負責人陳銀偉介紹,此次轉體屬于“橋上橋”轉體,跨越兩層鐵路線(xiàn),需在37米高空中進(jìn)行,相當于在12層樓高處實(shí)施橋梁轉體施工,在國內都比較罕見(jiàn)。
7.2萬(wàn)噸的“大塊頭”
轉體橋梁總重達7.2萬(wàn)噸,單體約1.8萬(wàn)噸,在武漢院設計的眾多轉體橋中,塊頭不算最大的。2019年11月,由武漢院設計的武漢北四環(huán)4座橋群成功轉體,總重為11.5萬(wàn)噸,創(chuàng )世界之最,也是當時(shí)國內最密集轉體群。
盡管如此,7.2萬(wàn)噸的“大塊頭”要在37米高空轉體,也絕對算得上重量級,對設計與施工都有較高要求,難度系數與風(fēng)險系數并存。
平行轉體的“矯情”
此次轉體采取左右幅平行轉體法,這種轉體方法很“矯情”,即兩座橋梁不僅需要同時(shí)轉動(dòng),還要保持永無(wú)交集的平行關(guān)系,同時(shí)間、不同角度旋轉。
兩座橋梁在轉體過(guò)程中要一直保持平行狀態(tài)很不易,這種轉體法對精度要求很高,“算法要準、根基要穩”,他們做到了,成功將誤差控制在2毫米以?xún)取?span>
轉體精度“毫米級”的背后
我們很難將“毫米級”精度與大型轉體橋梁聯(lián)系到一起,這不是小型的模擬實(shí)驗,不是車(chē)床上的一個(gè)零部件,這是“量體裁衣”的精度都難以達到的境界。
突破“毫米級”精度的背后有設計人員精準無(wú)誤的算法,技術(shù)人員不懈的努力,其中包括:
技術(shù)人員對T構箱梁進(jìn)行稱(chēng)重試驗及配重,確保梁體兩端懸臂對稱(chēng)平衡。
正式轉體前,他們進(jìn)行了左右幅各3°的試轉體,為正式轉體牽引力提供了點(diǎn)動(dòng)行程等各種參數。
高精度自動(dòng)照準全站儀取代傳統的人工測量,實(shí)時(shí)顯示剩余弧長(cháng)值,大大提高轉體就位的效率和精度,保證實(shí)現短天窗大角度轉體不延點(diǎn)。
同時(shí)運用BIM技術(shù)構建轉體橋模型,轉體過(guò)程實(shí)現跟蹤變化,保證安全平穩轉體。
施工過(guò)程中,工作人員利用測量機器人、物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù),構建轉體過(guò)程橋梁姿態(tài)與控制參數實(shí)時(shí)監測及預警系統,在轉體過(guò)程中動(dòng)態(tài)監測轉體角度變化,同時(shí)顯示實(shí)時(shí)氣象信息、轉體角速度、線(xiàn)速度等控制參數變化情況,為動(dòng)態(tài)指導牽引過(guò)程提供數據參考。
經(jīng)過(guò)了全體工程技術(shù)人員的共同努力,成功用“毫米級”精度為此次平行轉體護航。
奮戰在夜間“天窗點(diǎn)”
“天窗點(diǎn)”是鐵路人的一句行話(huà),指的是鐵路不運營(yíng)的時(shí)間段,該項目“天窗點(diǎn)”是凌晨0點(diǎn),在這段大多數人熟睡的時(shí)間里,武漢至大悟高速公路武漢至河口段與鐵路交叉工程現場(chǎng)一片繁忙,幾十盞照明燈將現場(chǎng)照的通亮。
21日奮戰了一夜后,項目負責人陳銀偉23日又準時(shí)到達項目現場(chǎng)指導,為施工提供必要的技術(shù)支持。項目從2017年開(kāi)始著(zhù)手設計,迄今已有5年時(shí)間,5年的奮斗成敗在此一轉。他說(shuō),設計了很多轉體橋,但此時(shí)此刻心情仍然激動(dòng),最緊張的還是施工安全問(wèn)題,項目存在起重作業(yè)、高空作業(yè)、臨近營(yíng)業(yè)性施工三大危險源,安全風(fēng)險高,不過(guò),在成功轉體的那一刻,他懸著(zhù)的一顆心總算是落地了。
武漢至大悟高速公路起始于武漢長(cháng)江新城諶家磯南湖村,終點(diǎn)位于孝感市大悟縣,全線(xiàn)采取雙向六車(chē)道高速公路標準,是湖北“九縱五橫三環(huán)”高速公路布局方案確定的重點(diǎn)項目。本次轉體施工打通了全線(xiàn)施工建設的重要斷點(diǎn),為武大高速全線(xiàn)貫通奠定了堅實(shí)的基礎,全線(xiàn)預計2022年底通車(chē)。