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“慧”制铁路第一高桥

2018-7-6 10:20:00  来源:工人日报  我要评论

 

  6月22日9点,中老铁路中国段玉磨铁路元江特大桥首节间钢桁梁开始架设,标志着元江特大桥进入钢桁梁安装阶段。


  中老铁路北起云南省玉溪市,经中老边境口岸磨憨,抵达老挝首都万象,是“一带一路”建设的重点工程之一。元江特大桥是全线重点控制性工程,它飞跨V型红河高山峡谷,是红河上第一座铁路双线特大桥。桥梁集高墩、大跨于一体,主跨249米,是世界最大跨度的上承式连续钢桁梁铁路桥;最高桥墩达154米,位居同类桥梁世界第一。


  为了保证大桥建设有序进行、质量可控,中铁四局建设者摸索出了一套“金点子”。


  优化钢桁梁架设施工方案


  元江特大桥钢梁架设作为施工部署的“心脏”,如何选择架设方案对安全如期建成该桥具有决定性影响。根据原先设计,选择有缆索吊和吊索塔架辅助的架梁方案,需在元江两岸安装高130米、100吨缆索吊,用于钢桁梁杆件水平运输和安装边跨前三个起始节间钢梁,并在起始节间钢梁上安装两台架梁吊机,利用架梁吊机由边跨向主跨双向悬臂架设钢梁,在主跨跨中合龙。但由于该桥横跨红河深切峡谷区,地质条件复杂,经过现场勘查和数据分析,原设计方案中缆索吊、吊索塔架位于浅埋隧道上方,极易在安装、施工、拆除过程中发生山体塌方。


  为确保钢桁梁架设安全稳定,技术人员根据桥梁结构形式,创造性提出“无缆索吊和吊索塔架辅助架梁方案”。该方案使用两台架梁吊机由两侧边跨向主跨双向悬臂架设,钢梁在主跨跨中合龙,消除了吊索塔架和缆索吊施工面临的山体塌方等安全风险。


  经过20余次技术论证,并综合运用BIM信息化技术对整个桥梁架设过程中的各个工况进行建模,此方案可确保整个架设过程线形可控。


  据中铁四局元江特大桥项目总工程师谢露介绍,在桥梁架设过程中,将会出现最长悬臂达124.5米工况,做好桥梁线形控制是实现精确合龙的关键。为此项目部将建立一套监控量测系统,运用全站仪、GPS设备观测线形变化,在杆件上安装应变片感知钢梁形变程度,利用墩顶纵横移纠偏装置和温度调整法,分步骤调整合龙口纵向偏差,确保主桥精确合龙。


  133米超高临时墩鼎力支护


  “在精确计算桥墩受力数据,确保桥墩满足桥面承重和自身载荷的前提下,大桥共设置4个主墩和两个桥台。”项目经理王炳岩介绍,“但在钢桁梁架设过程中,由于主墩间距过大,项目部参考同类型桥梁架设方案,通过建模计算,量身设计了11组临时墩支架用于辅助钢桁梁悬臂架设,其中L6号超高临时墩高达133米,相当于48层楼,创国内同类超高临时墩之最”。


  根据桥梁架设需要,每个临时墩需承受4000吨的荷载,还要面对高达20米每秒的风速考验。项目部通过分析,最终设计确定超高临时墩在使用国内常规格构柱支架的基础上,在每片桁下面制作一组支架,两组之间用细杆连接起来,确保了超高临时墩在满足荷载的前提下更加稳固。


  元江特大桥最高的3号桥墩高达154米,相当于54层楼房高,重量将超过12万吨,加上2.1万吨的钢桁梁,在不通行火车的情况下,桥墩底部要承受约15万吨的重力。


  设计人员在对桥墩底部进行地质勘探时发现,该区断层和滑坡体较多,地质破碎,地底结构不足以承受如此大的重量。经多次专家论证、方案比选优化,最终提出由两个钢筋混凝土空心墩通过墩顶横梁和中间“X”型钢结构横向连接的施工方案,在确保承重达标的前提下,有效减轻桥墩自身重量。这一国内首创的工法为类似地质条件的桥梁建设提供了新的解决方案。


  为保证桥梁正常施工进展,项目部还修建了15公里的绕山便道和147米的钢栈桥,打通了运输施工材料、机具和人员的“生命线”。

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