2月1日,經(jīng)過3個(gè)小時(shí)的提升吊裝,由江蘇省交通工程建設(shè)局主持建設(shè),中鐵大橋院集團(tuán)承擔(dān)勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工監(jiān)控、測(cè)控咨詢、監(jiān)理等工作的世界最大跨度斜拉橋——常泰長江大橋主航道橋首件大節(jié)段鋼梁吊裝完成。
據(jù)中鐵大橋院副總工程師鄭清剛介紹,常泰長江大橋具備三種交通功能,上層橋面布置雙向六車道高速公路,下層橋面上游側(cè)布置兩線城際鐵路、下右側(cè)布置四車道一級(jí)公路。為節(jié)省投資、減少兩岸用地、更好適應(yīng)接線條件,優(yōu)化運(yùn)營維護(hù)性能,大橋下層公路、鐵路被設(shè)計(jì)成非對(duì)稱布置。但與此同時(shí),也會(huì)隨之帶來一些設(shè)計(jì)建造上難以避免的難題。
例如,在本次主航道橋鋼梁吊裝環(huán)節(jié)中,為實(shí)現(xiàn)橋梁線形要求,鋼梁安裝精度控制須達(dá)到毫米級(jí)別。但是,鋼梁首件Z0-1節(jié)段自重達(dá)1300噸,相當(dāng)于1000輛家用小轎車重量;起吊高度約為55.2米,相當(dāng)于一幢20層的住宅樓房高度。并且,大橋還具有主梁節(jié)段重量大、安裝懸臂長、線形控制難度大等特點(diǎn)。關(guān)鍵是,不止這次吊裝,還有未來更為核心的大橋合龍環(huán)節(jié)……如何既能保證成橋狀態(tài)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和線形滿足要求,又能同時(shí)實(shí)現(xiàn)鋼梁在架梁過程中的線形控制,成為了團(tuán)隊(duì)前期工作中的重中之重。
設(shè)計(jì)組
早在4年前,為了破解這一“重中之重”,中鐵大橋院常泰長江大橋設(shè)計(jì)組基于秦順全院士無應(yīng)力狀態(tài)法理論,開始著手研究“恒載非對(duì)稱結(jié)構(gòu)三維空間構(gòu)形控制方法”,即通過鋼桁梁節(jié)段尺寸精確控制和主動(dòng)調(diào)整控制鋼梁線形,以有效解決超大跨度橫向非對(duì)稱橋梁施工控制的難題。“該方法是中鐵大橋院新一代橋梁設(shè)計(jì)師延續(xù)無應(yīng)力狀態(tài)法理論的又一項(xiàng)最新成果。”鄭清剛補(bǔ)充道。
“除此之外,設(shè)計(jì)組在該橋設(shè)計(jì)中首次應(yīng)用了BIM正向設(shè)計(jì)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了從二維數(shù)字化繪圖到三維參數(shù)化建模的轉(zhuǎn)變,成為BIM正向設(shè)計(jì)技術(shù)在國內(nèi)大型鋼橋設(shè)計(jì)中的全面應(yīng)用案例,極大推動(dòng)了鋼橋設(shè)計(jì)發(fā)展。并且,通過建立BIM三維可視化模型,還能大幅降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn),提高鋼梁主體及附屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)精度,為保證鋼梁制造及安裝控制精度打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。”中鐵大橋院第二設(shè)計(jì)院院長傅戰(zhàn)工介紹。
監(jiān)控組
為確保主航道橋鋼梁安裝線形和鋼梁首節(jié)段吊裝的順利完成,在前期鋼梁制造階段,監(jiān)控組就聯(lián)合設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)鋼梁制造偏差精確識(shí)別開展了大量數(shù)據(jù)分析工作,為后續(xù)鋼梁安裝線形主動(dòng)控制做好準(zhǔn)備。吊裝前夕,監(jiān)控組多次參加鋼梁吊裝架設(shè)、滑移支架安裝施工方案專項(xiàng)討論會(huì),并提出多項(xiàng)方案優(yōu)化意見,為鋼梁順利吊裝及后續(xù)精確定位提供了技術(shù)保障。
測(cè)量組
在首件鋼梁制造過程中,測(cè)量中心作為常泰長江大橋測(cè)量咨詢單位,相關(guān)人員一次次奔赴鋼梁制造廠,對(duì)首件鋼梁制造精度進(jìn)行驗(yàn)收和測(cè)量;在施工現(xiàn)場(chǎng),測(cè)量中心除了對(duì)支架滑道、墩身位置及高程進(jìn)行全面驗(yàn)收測(cè)量,還要對(duì)相鄰墩身之間跨距、軸線及高程進(jìn)行貫通測(cè)量,以有效保障首件鋼梁高精度制造及架設(shè)。
監(jiān)理組
監(jiān)理組則提前擬定了《主航道橋邊跨滑移支架位置節(jié)段鋼梁架設(shè)前檢查清單》,并于春節(jié)前夕對(duì)大橋滑移支架、滑道梁的安裝進(jìn)行了聯(lián)合驗(yàn)收。即便在過年期間,監(jiān)理公司仍堅(jiān)守崗位,根據(jù)前置清單從技術(shù)準(zhǔn)備,支座和隨梁試板,人員進(jìn)場(chǎng)及鋼梁進(jìn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收,浮吊、運(yùn)輸船舶、大臨設(shè)施及墩頂布置,沖釘及高強(qiáng)度螺栓,安全管理等五大方面31條前置條件逐項(xiàng)督促落實(shí)。吊裝當(dāng)日,監(jiān)理人員分別在浮吊船、鋼梁運(yùn)輸船、滑道梁支架上進(jìn)行盯控,鋼梁就位精度滿足預(yù)期要求,為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。
大橋簡介
常泰長江大橋全長10.03公里,合建段長5299.2米,主航道采用主跨1176米鋼桁梁斜拉橋,是世界上最大跨度的斜拉橋;天星洲、錄安洲專用航道采用主跨388米鋼桁拱橋,是世界上最大跨度的公鐵兩用鋼拱橋。大橋建設(shè)將使常州與蘇中溝通更為便利,對(duì)促進(jìn)長江南北經(jīng)濟(jì)融合、加快長三角一體化發(fā)展具有重要意義。