□曹雪黄琪峰
项目名片
常泰长江大桥全长约10公里,是长江上首座集高速公路、城际铁路、一级公路于一体的过江通道。其中,主航道桥采用主跨1208米斜拉桥,建成后将成为世界最大跨度公铁两用斜拉桥。
大桥建成后将实现4个“世界首创”和6个“世界之最”,即首创温度自适应塔梁纵向约束体系、首创“钢—混”混合结构空间钻石型桥塔、首创台阶型减冲刷减自重沉井基础、首创“钢箱—核芯混凝土”组合索塔锚固结构;最大规模多功能载荷非对称布置桥梁、最大跨度斜拉桥、最大连续长度钢桁梁、最大尺度碳纤维复合材料拉索、最大跨度公铁两用钢桁拱桥、最大强度桥用平行钢丝斜拉索。

常泰长江大桥南岸边跨钢梁合龙。中铁大桥局供图
3月24日,江苏常泰长江大桥南岸(常州侧)边跨钢梁精准合龙,大桥建设全面进入全桥合龙冲刺阶段。
常泰长江大桥的高质高效推进,离不开每一位建设者对品质的不懈追求和对细节的严格把控。
科学调整合龙方案
中铁大桥院常泰长江大桥设计代表周子明介绍,实现边跨钢梁顺利合龙,不仅要确保大节段钢梁与悬臂端钢梁通过高强螺栓精准连接,还要充分考虑气候环境因素影响,避免由于温度变化或风速引起的热膨胀和收缩、振动等原因产生的应力,导致理论计算与实际工况出现较大误差,影响合龙精度。因此,必须选择合适工况、合适时机,采取合适调整措施,使连接处的应力趋近于零,即实现钢梁无应力合龙。
为掌握准确数据,在边跨合龙施工前3天,周子明和监控监测团队夜间每隔3小时对大桥结构温度、合龙口高程和里程等数据进行采集、监测与分析,摸清合龙口两侧钢梁相对位置的变化规律,从而制定科学的调整方案。
为保证钢梁制造精度,项目创新采用三维扫描技术对结构进行扫描,获取钢梁节段真实的制造构型。同时,结合桥位处钢梁线形,对钢梁架设后可能的线形偏差进行提前预测,提前制定调整方案,真正做到了对钢梁架设线形的主动控制。
全天监测精细调控
据了解,已架设的Z0—Z13钢梁总长190米,边跨梁合龙的最后距离为1.1米,合龙精度要求控制在2毫米内。
“影响精度的最大因素是环境温度和多台千斤顶的协同性。”中铁大桥局常泰长江大桥项目工程部部长李杰介绍,监控团队全天候监测,为方案制定提供了关键数据支撑,而千斤顶的同步性,有赖于智能系统调整和作业人员精细控制。
项目使用BIM系统和现场实测数据模拟合龙前状态,确定合龙前线形调整值,并严格执行线形控制指令,及时调整纠偏,为实现钢梁边跨精准合龙做足准备。
在具体顶推合龙中,项目将32台千斤顶编为竖向、横向、纵向3个组,通过智能同步控制系统进行控制,同时作业人员全程参与调控,确保油压表数值一致,对系统数据进行验证和确认。
最后1.1米的顶推,万吨钢梁走出了“60﹢40﹢10”的“小碎步”,即在整体调整高程、横向偏移后,钢梁先迈出60厘米;随后调整偏移,再迈出40厘米;最后精细调整,迈出10厘米,完成合龙。
数智赋能打造最强“钢铁侠”
以高强度为代表指标的高性能桥梁钢,是决定大跨度公铁桥发展的一个核心因素。
大桥钢结构制造单位中铁山桥在钢桁梁制造全生命周期内,深度应用BIM技术、智能制造、物联网等信息技术,全面提升数字化、网络化、智能化制造水平。
除此之外,中铁山桥还以常泰长江大桥CT—A6标钢桁梁制造项目为载体,建立了国内首个钢桁梁数字化建造平台。钢梁制造过程中,项目通过生产制造环节BIM模型信息化技术研究、BIM模型编码关联标准及生产信息技术研究,实现BIM三维设计与加工一体化,所有零件均实现了智能切割下料、加工。
项目首次在国内引进钢桁梁主桁杆件隔板焊接机器人,实现了隔板智能化焊接;同时,采用桁梁杆件主焊缝自动化焊接系统,通过传感器式焊缝跟踪系统,可实现双电双丝埋弧焊接;首次在板单元制造过程中引入CWI管理、班前试板及板单元破坏性试验,直观验证了板单元焊接质量,为提高板单元疲劳性能及耐久性提供了可靠保障。
本文刊于《中国交通报》4月8日8版
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