2月1日,經過3個小時的提升吊裝,由江蘇省交通工程建設局主持建設,中鐵大橋院集團承擔勘測設計、施工監(jiān)控、測控咨詢、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,下層橋面上游側布置兩線城際鐵路、下右側布置四車道一級公路。為節(jié)省投資、減少兩岸用地、更好適應接線條件,優(yōu)化運營維護性能,大橋下層公路、鐵路被設計成非對稱布置。但與此同時,也會隨之帶來一些設計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,為實現(xiàn)橋梁線形要求,鋼梁安裝精度控制須達到毫米級別。但是,鋼梁首件Z0-1節(jié)段自重達1300噸,相當于1000輛家用小轎車重量;起吊高度約為55.2米,相當于一幢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。關鍵是,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)結構的內力和線形滿足要求,又能同時實現(xiàn)鋼梁在架梁過程中的線形控制,成為了團隊前期工作中的重中之重。
設計組
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計組基于秦順全院士無應力狀態(tài)法理論,開始著手研究“恒載非對稱結構三維空間構形控制方法”,即通過鋼桁梁節(jié)段尺寸精確控制和主動調整控制鋼梁線形,以有效解決超大跨度橫向非對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計師延續(xù)無應力狀態(tài)法理論的又一項最新成果。”鄭清剛補充道。
“除此之外,設計組在該橋設計中首次應用了BIM正向設計技術,實現(xiàn)了從二維數(shù)字化繪圖到三維參數(shù)化建模的轉變,成為BIM正向設計技術在國內大型鋼橋設計中的全面應用案例,極大推動了鋼橋設計發(fā)展。并且,通過建立BIM三維可視化模型,還能大幅降低設計風險,提高鋼梁主體及附屬結構的設計精度,為保證鋼梁制造及安裝控制精度打下堅實基礎。”中鐵大橋院第二設計院院長傅戰(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)合設計團隊對鋼梁制造偏差精確識別開展了大量數(shù)據(jù)分析工作,為后續(xù)鋼梁安裝線形主動控制做好準備。吊裝前夕,監(jiān)控組多次參加鋼梁吊裝架設、滑移支架安裝施工方案專項討論會,并提出多項方案優(yōu)化意見,為鋼梁順利吊裝及后續(xù)精確定位提供了技術保障。
測量組
在首件鋼梁制造過程中,測量中心作為常泰長江大橋測量咨詢單位,相關人員一次次奔赴鋼梁制造廠,對首件鋼梁制造精度進行驗收和測量;在施工現(xiàn)場,測量中心除了對支架滑道、墩身位置及高程進行全面驗收測量,還要對相鄰墩身之間跨距、軸線及高程進行貫通測量,以有效保障首件鋼梁高精度制造及架設。
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)段鋼梁架設前檢查清單》,并于春節(jié)前夕對大橋滑移支架、滑道梁的安裝進行了聯(lián)合驗收。即便在過年期間,監(jiān)理公司仍堅守崗位,根據(jù)前置清單從技術準備,支座和隨梁試板,人員進場及鋼梁進場檢查驗收,浮吊、運輸船舶、大臨設施及墩頂布置,沖釘及高強度螺栓,安全管理等五大方面31條前置條件逐項督促落實。吊裝當日,監(jiān)理人員分別在浮吊船、鋼梁運輸船、滑道梁支架上進行盯控,鋼梁就位精度滿足預期要求,為后續(xù)施工奠定基礎。
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。大橋建設將使常州與蘇中溝通更為便利,對促進長江南北經濟融合、加快長三角一體化發(fā)展具有重要意義。