“空中變軌”架大橋
文章來源：中國交通建設(shè)集團(tuán)有限公司 發(fā)布時(shí)間：2021-03-18
“漂亮！”這是大家看到伍家崗長江大橋主塔后心底的想法。作為連接宜昌市主城區(qū)與新區(qū)的地標(biāo)性建筑，伍家崗長江大橋主塔設(shè)計(jì)新穎，每一面都有一對(duì)混凝土裝飾條為大橋外觀增添光彩。
近日，隨著最后一榀鋼箱梁頂推到位，中交集團(tuán)所屬中交二航局參建的湖北宜昌伍家崗長江大橋主橋成功合龍，大橋建設(shè)進(jìn)入通車沖刺期。
伍家崗長江大橋是宜昌城區(qū)首座主跨超千米的大橋，全長2.8公里，主橋?yàn)殡p塔鋼箱梁懸索橋，采用一跨過江方式建設(shè)，跨度達(dá)1160米。自2017年開建以來，中交二航局項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)便積極開展科技攻關(guān)，大膽創(chuàng)新，取得多項(xiàng)先進(jìn)成果，最終實(shí)現(xiàn)了大橋毫米級(jí)精度合龍。
“混凝土裝飾條雖然好看，但給我們帶來的就是難題。” 時(shí)任項(xiàng)目副經(jīng)理劉海軍說。隨著塔柱向上“生長”，裝飾條的位置不斷向內(nèi)移動(dòng)并形成弧度，但用于主塔施工的爬模平臺(tái)卻始終保持垂直搭設(shè)，導(dǎo)致與裝飾條施工區(qū)域產(chǎn)生偏離。面對(duì)棘手問題，項(xiàng)目部要么直接拆除爬模平臺(tái)，重新搭設(shè)，要么設(shè)法改造爬模平臺(tái)。然而爬模平臺(tái)共有六層，重達(dá)45噸，而且已爬升至90米高空，若直接拆裝，起吊風(fēng)險(xiǎn)不言而喻。當(dāng)眾人一籌莫展之時(shí)，劉海軍提出了“空中變軌”的想法，他說，“我們可以嘗試變換爬模平臺(tái)的軌道位置，來解決平臺(tái)和裝飾條施工的匹配矛盾。”
為了證實(shí)新思路具備可行性，技術(shù)團(tuán)隊(duì)連續(xù)作戰(zhàn)攻關(guān)，對(duì)平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)、臨時(shí)支架受力、三角架預(yù)埋件、承重銷抗剪及焊縫等施工細(xì)節(jié)進(jìn)行反復(fù)計(jì)算，對(duì)操作流程、工序銜接和安全保障措施進(jìn)行全方位梳理和推演，最終制定出詳細(xì)的變軌施工方案。“塔柱施工共有四個(gè)爬模平臺(tái)，每個(gè)平臺(tái)都有三條軌道，為了保證平臺(tái)穩(wěn)定，我們每次只變動(dòng)一條軌道，同時(shí)加強(qiáng)臨時(shí)支護(hù)，這樣通過12次變軌就能順利實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的云中滑步。”劉海軍介紹。
“空中變軌”的成功實(shí)施，不僅確保了157米高的大橋南岸主塔內(nèi)外兼修、順利封頂，這一技術(shù)創(chuàng)新還獲得了國家實(shí)用新型專利。
除了“空中變軌”，項(xiàng)目創(chuàng)新還有很多，錨碇基坑開挖方式也是創(chuàng)新之一。錨碇基坑開挖通常采用地連墻支護(hù)方式，但這種方式往往工期長、造價(jià)高，不適用于市內(nèi)橋梁。“我們測(cè)算下來，錨碇面積足足有13個(gè)籃球場(chǎng)大小，必須進(jìn)行技術(shù)革新。”項(xiàng)目副總工周志興介紹。早在籌備期，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)就創(chuàng)新性提出運(yùn)用咬合樁進(jìn)行基坑開挖支護(hù)。
大橋采用了主跨超千米的“一跨過江”懸索橋設(shè)計(jì)，這也大大增加了大橋主要承重結(jié)構(gòu)——錨碇的施工難度。咬合樁原本屬于房建支護(hù)方式，運(yùn)用于橋梁施工在國內(nèi)尚屬首次。“相比地連墻，咬合樁可有效縮短工期、減少成本，但我們沒有相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)，一旦失敗，損失難以估量。”錨碇工區(qū)負(fù)責(zé)人丁剛梁起初倍感忐忑。技術(shù)團(tuán)隊(duì)制定了“走出去、請(qǐng)進(jìn)來、勤鉆研”三管齊下的策略，主動(dòng)前往成都咬合樁施工現(xiàn)場(chǎng)考察、學(xué)習(xí)，還從昆明邀請(qǐng)專業(yè)人士到項(xiàng)目分享經(jīng)驗(yàn)、提供指導(dǎo)，同時(shí)通過查閱文獻(xiàn)資料，開展相關(guān)試驗(yàn)，探索科學(xué)合理的施工方案。在進(jìn)行了大量考察學(xué)習(xí)和研究后，技術(shù)團(tuán)隊(duì)決定開創(chuàng)性地采用旋挖鉆咬合樁施工。周志興自信地說，“這個(gè)決定是我們經(jīng)過多輪技術(shù)試驗(yàn)、成本核算、現(xiàn)場(chǎng)施工模擬和問題論證后得出的結(jié)論，經(jīng)得起考驗(yàn)。”
果不其然，應(yīng)用了新工藝，錨碇工區(qū)僅用6個(gè)月時(shí)間便圓滿完成基坑支護(hù)施工，不僅縮短工期，還節(jié)約了不少成本，實(shí)現(xiàn)了跨千米級(jí)特大橋基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)形式的新突破。
創(chuàng)新還體現(xiàn)在新設(shè)備的應(yīng)用上。在傳統(tǒng)施工中，牽引系統(tǒng)的運(yùn)行管控均通過對(duì)講機(jī)人工口頭指揮，大量工作仍停留在人工判斷階段。“我們經(jīng)過充分的市場(chǎng)調(diào)查后，決定為大橋上構(gòu)施工打造智能數(shù)控平臺(tái)。”周志興說，“這如同為牽引系統(tǒng)裝上了‘大腦’和‘眼睛’。”
“眼睛”就是現(xiàn)場(chǎng)安裝的各種傳感器，實(shí)時(shí)采集貓道、塔頂門架、卷揚(yáng)機(jī)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，監(jiān)控索股拽拉器的運(yùn)行位置、通過速率、完成進(jìn)度，還能自動(dòng)測(cè)量索股溫度、間距，以及風(fēng)速風(fēng)向、索塔偏移范圍。“大腦”則是這些數(shù)據(jù)與影像信息集中呈現(xiàn)的智能數(shù)控平臺(tái)，對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)分析，為平臺(tái)子系統(tǒng)的控制指令發(fā)送與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警提供智能支撐。
“大腦”與“眼睛”的聯(lián)合作戰(zhàn)成功在機(jī)具控制、索夾螺栓緊固等諸多施工環(huán)節(jié)保障了牽引系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高了索股架設(shè)與后期調(diào)整效率，實(shí)現(xiàn)了主纜線性控制達(dá)到毫米級(jí)精度。
【責(zé)任編輯：家正】
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