7月30日凌晨,經(jīng)過70分鐘驚心動魄的“空中飛越”,中建交通承建的重達(dá)8.1萬噸超長轉(zhuǎn)體雙翼斜拉橋——河北保定樂凱大街跨京廣鐵路轉(zhuǎn)體斜拉橋空中轉(zhuǎn)體成功,創(chuàng)造了世界橋梁建設(shè)史上轉(zhuǎn)體重量、轉(zhuǎn)體跨度兩之最。同日,“建證70年·邁向世界一流”主題宣講宣傳活動暨中建交通“不忘初心、牢記使命”主題教育宣講大會在河北保定樂凱大街跨京廣鐵路轉(zhuǎn)體斜拉橋項目舉行。中國海員建設(shè)工會、項目建設(shè)者、保定市民100余人出活動。建設(shè)者們講述了攻堅克難、守初心、擔(dān)使命的奮斗故事。人民日報、新華社、人民網(wǎng)、中國網(wǎng)、北京日報、人民交通網(wǎng)、定晚報等四十余家媒體對活動和大橋轉(zhuǎn)體進(jìn)行了重點報道。
京廣線上建大橋
河北保定樂凱大街跨京廣鐵路轉(zhuǎn)體斜拉橋是保定樂凱大街南延工程的控制性工程,于 2017 年 5 月開工。其實早在十年前,保定市政府就有了建這座橋的想法。京廣鐵路是縱貫?zāi)媳钡慕煌ù髣用},每天有 160多輛高鐵、貨運(yùn)列車在此呼嘯而過。面對火車線市民只能等待,出行成了保定人的“堵心”事!可要在川流不息的京廣鐵路線上修橋談何容易。如今,中建人成為保定百姓的“解堵人”。
經(jīng)過反復(fù)推演驗證,項目團(tuán)隊給出了一個內(nèi)含“推動綠色發(fā)展”建設(shè)理念的“解堵”方案:采用國際先進(jìn)的子、母塔雙轉(zhuǎn)體法建設(shè),實現(xiàn)對下方鐵路和公路的跨越,通過轉(zhuǎn)體就位打破橋梁施工地形、交通、環(huán)境等條件的制約,節(jié)省工程造價、縮短建設(shè)工期的同時,保證施工過程安全可靠。項目經(jīng)理劉文介紹,本次轉(zhuǎn)體的橋梁主橋長 495米,由北向南跨越京廣鐵路21條鐵路線。前期項目同河北省鐵路管理局充分溝通協(xié)調(diào),最終確定7月30日凌晨進(jìn)行大橋轉(zhuǎn)體施工,將橋梁建設(shè)對下方鐵路大動脈交通產(chǎn)生的影響降到最低。
打造萬噸級“大磨盤”
項目采用的子母塔雙轉(zhuǎn)體施工技術(shù)中,子塔轉(zhuǎn)體橋長204米,重達(dá)3.5萬噸,母塔轉(zhuǎn)體橋長263.6米、重達(dá)4.6萬噸,兩者相加重量當(dāng)于一艘懸浮在空中的輕型航母。
想要讓這個萬噸級的龐然大物旋轉(zhuǎn)起來,絕非易事。為此,項目團(tuán)隊展開頭腦風(fēng)暴后,決定為大橋裝上一臺直徑 6.4 米,重達(dá) 91 噸的“大磨盤”。這個“大磨盤”的學(xué)名叫做“轉(zhuǎn)體球鉸”,它主要分為上、下球鉸兩個部分,它們的接觸面是一個光滑的球面結(jié)構(gòu),上下球鉸間可以相互轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)橋梁轉(zhuǎn)體與承重功能。球鉸可承載 5.1 萬噸重量,相當(dāng)于 3.5 萬臺小轎車的重量,打破了轉(zhuǎn)體球鉸承載力的世界紀(jì)錄。
大橋能否轉(zhuǎn),“磨盤”是關(guān)鍵。大橋主跨有 240米,項目采用墩底轉(zhuǎn)體法施工和球面平鉸工藝,在世界轉(zhuǎn)體橋施工中尚屬首次。為解決大噸位球鉸加工運(yùn)輸困難的問題,項目團(tuán)隊采用高精度鋼結(jié)構(gòu)拼裝工藝,創(chuàng)新設(shè)計了分塊拼接大直徑球面平鉸。
為了讓數(shù)萬噸的橋梁轉(zhuǎn)得動,轉(zhuǎn)得穩(wěn),轉(zhuǎn)得準(zhǔn),技術(shù)人員精心打磨“磨盤”——采用高精度球面加工等技術(shù),既顯著降低了摩擦系數(shù),又滿足了大承載力設(shè)計要求。
此外,轉(zhuǎn)鉸制作及安裝精度要求高,轉(zhuǎn)鉸球面度誤差和高度誤差均不得大于 1毫米,且需保證運(yùn)輸過程安全、結(jié)構(gòu)無變形。項目克服行業(yè)驗收標(biāo)準(zhǔn)空白的難題,與石家莊鐵道大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)等知名高校開展校企合作,共同探討、研發(fā)新技術(shù)、新工藝,制定的轉(zhuǎn)鉸制造驗收標(biāo)準(zhǔn)通過專家論證,順利完成母塔和子塔上、下平鉸的安裝,為主橋成功轉(zhuǎn)體奠定了堅實基礎(chǔ)。
“黑科技”助力“通途夢”成真
讓創(chuàng)世界紀(jì)錄的大橋華麗“轉(zhuǎn)身”,施工難度讓第一項目部總工程師姜薪“想想渾身都出汗”。
姜薪介紹,河北保定樂凱大街跨京廣鐵路轉(zhuǎn)體斜拉橋打破了2016年由唐山二環(huán)路項目上跨津山鐵路斜拉橋創(chuàng)造的轉(zhuǎn)體球鉸3.3萬噸承載力的世界紀(jì)錄,這是一個從量變到質(zhì)變的工程。
以往的經(jīng)驗和轉(zhuǎn)體技術(shù)都已不再適用,如何確保工程質(zhì)量是擺在項目團(tuán)隊面前的首要難題。項目創(chuàng)新性地將 BIM 技術(shù)與 3D 打印技術(shù)集成應(yīng)用,利用 3D 打印機(jī)把BIM 模型和各類預(yù)制構(gòu)件直接打印出來,再用等比例縮小的實物展現(xiàn)構(gòu)件的設(shè)計細(xì)節(jié),提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的“錯漏碰缺”等問題,提高深化設(shè)計、模型會審與技術(shù)交底等工作效率,使施工過程中的復(fù)雜節(jié)點直觀化,大幅度降低了現(xiàn)場施工難度。
可是3D技術(shù)也不是萬能的。為保證480多米的主橋跨度達(dá)到設(shè)計文件所規(guī)定的成橋受力狀態(tài)和幾何形狀,項目指揮部與北京工業(yè)大學(xué)聯(lián)合研究,制定了主橋監(jiān)控檢測方案,提前對施工過程的危險狀況進(jìn)行預(yù)警。
項目還創(chuàng)新開發(fā)了包括隱患排查、重大危險源、特種設(shè)備管理等 13 個模塊的安全管理 APP,防止漏點并實現(xiàn)不間斷監(jiān)測。管理人員通過手機(jī)電腦可實時了解施工現(xiàn)場安全質(zhì)量狀況,能夠隨時查看工人工作記錄、整改通知等信息,掌握現(xiàn)場實際情況。此外,項目團(tuán)隊還自主設(shè)計了 W 型箱梁,可進(jìn)行梁端稱重,通過增加預(yù)應(yīng)力代替鋼筋砼,優(yōu)化結(jié)構(gòu),實現(xiàn)梁體減重。
多項“黑科技”在建設(shè)過程中盡顯風(fēng)采,助力保定實現(xiàn)十年“通途夢”。
雙翼轉(zhuǎn)體筑坦途,一橋飛架通民心。轉(zhuǎn)體成功后的大橋成為樂凱大街全線通車的重要里程碑,其為我國特殊地理環(huán)境條件下,新結(jié)構(gòu)、大跨度橋梁的科研設(shè)計與施工積累了寶貴經(jīng)驗。通車后的樂凱大街將成為保定市連接雄安新區(qū)的骨干交通路網(wǎng),從根本上改變保定市區(qū)交通情況,有效助力京津冀協(xié)同發(fā)展交通一體化建設(shè)。