大橋轉體梁長度為169米,主體橋面寬25.7米,橋面面積相當於10個標準籃球場;轉體重量2.4萬噸,相當於1.6萬輛小汽車的重量……
12月11日下午,由雲南建投集團投資建設的宣威至富源高速公路上跨盤西鐵路立交橋順利完成轉體,這是目前國內單體最長、最重的跨鐵路懸澆T構轉體橋,吸引了社會各界的廣泛關註。
這座國內單體最長、最重的跨鐵路懸澆T構轉體橋是如何實作「華麗轉身」的呢?
宣富高速公路是雲南省縣域高速公路「互聯互通」工程的重要組成部份,主線全長57.567公裏。上跨盤西鐵路立交橋是宣富高速控制性工程之一,位於富源縣楊二沖附近,立交橋墩身距營運的盤西鐵路僅27米,承台外側防護樁基礎邊緣距鐵路防護柵欄最小近距不足4米,梁底至鐵路軌面最小凈空為34.1米,鐵路另一側就是出省入黔的大通道之一G60滬昆高速。
宣富高速專案公司總工程師楊建介紹:「如采用傳統方法施工,嚴重影響盤西鐵路營運,為了最大限度減少對鐵路運輸的影響,充分利用鐵路列車執行間隙,加快施工進度,該橋采用轉體法施工,平行於鐵路路線掛籃懸臂澆築梁體,最後球鉸轉動使橋梁跨越鐵路後與設計橋位完美重合。」
經過18個月的施工,上跨盤西鐵路立交橋龐大的身軀逐漸成型,是目前國內單體最長的懸澆T構轉體橋;轉體重量達2.4萬噸,相當於1.6萬輛小汽車的重量,創下國內單體最重紀錄。
為確保既有公鐵路線執行安全,同時讓重達兩萬多噸的龐然大物平穩「轉身」,專案公司與工管公司、設計和施工單位多次與鐵路和公路方對接,邀請專家論證,確保轉體順利和公鐵的營運安全。雲南鐵路工程專案管理有限責任公司宣富專案負責人胡正奎介紹:「橋梁最大轉體角度52度,需在120分鐘鐵路執行‘天窗點’內完成,轉體施工時間必須精確到秒。」
11日14時00分,迎來最激動人心的轉體時刻。在施工現場,工人正在轉體立交橋下忙碌著,測算、檢查、偵錯……各項工序都在有條不紊地進行著。隨著現場總指揮一聲令下,施工現場的氣氛瞬間緊張起來,只見萬噸級的橋墩在轉動牽引系統作用下緩緩轉動,現澆梁也隨之以每分鐘0.63度的精確速度順時針旋轉。轉速、計算實際靜荷載摩擦系統和慣性制動距離、稱重和配重……現場工作人員各司其職,緊盯著每一項指數及橋墩和T構梁的細微變化,收集並計算確認關鍵參數和牽引系統的工作狀態,確保順利轉動。
最終,經過82分鐘的持續轉動,上跨盤西鐵路立交橋停在了與鐵路交叉角度52度,成功完成這場「華麗轉身」。
滑道安裝
1毫米!做「智慧建造」
上跨盤西鐵路立交橋轉體要先將基礎與地底固定,在橋台安裝一個轉動磨盤,磨心起到定位作用,再利用由2台自動連續1000噸千斤頂和鋼絞線盤形成的牽引系統拉著橋梁上部按照設定的參數整體旋轉,最後由8台500噸的千斤頂微調抵達設計位置。
橋梁轉體是否成功,關鍵在於球鉸系統、轉動支撐系統、轉動牽引系統和橋梁平衡系統等在施工過程中的控制。任何一個參數發生毫米級的誤差都會成倍增加風險概率指數級。其中球鉸更是轉動系統的核心,制作及安裝精度要求高,且需要保證運輸過程安全、結構無變形。
中鐵二十五局宣富高速涉鐵一標專案負責人包穆霖介紹:「為確保轉體施工的精度,專案團隊聯合多家科研和技術團隊,提前數月精心策劃,組建科研小組,進行了大量數據計算,反復論證最佳化施工方案,反復模擬推演,透過電子水平儀和測量機器人等精密儀器形成立體精測網,確保球鉸安裝精度誤差不超過1毫米、滑道平面安裝誤差不超過2毫米、撐腳安裝精度誤差不超過2毫米,滿足橋梁轉體超高精度的同時提高安裝速度。」
為實作設計所規定的成橋受力狀態和幾何形狀,確保橋梁結構在正常施工中的安全,專案制定了完備的監測方案。在球鉸使用上,透過監測臨時固結,解除時型鋼應力瞬時變化,推算梁體不平衡重量及球鉸摩阻系數,同時轉體時在現場設定20多個監測點,采用人工采集傳感器讀數和自動采集監控數據相結合的方式,即時監測轉體時的平面位置和高度等數據參數,能夠對施工過程的危險狀況進行預警,就像給大橋配備了汽車的智能泊車輔助系統,全過程監測轉體過程,掃清轉體盲角。
10日下午,在一切準備就緒後,專案建設團隊提前對立交橋進行3度的試轉體,提前分析研判可能遇到的問題,為正式轉體提供精確參數,制定有針對性的措施和預案,確保各項系統效能滿足轉體要求。
1條心!贏「攻堅之戰」
鐵路營運時,沿線施工須全部停工,一根針、一張餐巾紙都不允許掉進鐵路營運區域範圍。轉體橋跨越的盤西鐵路是一條單線電氣化路線,年貨運量近1000萬噸,平均每半個小時就有列車開過,一旦列車通行就必須暫停施工,因此對施工進度的影響非常大。
時間緊、任務重,各參建單位必須一條心,才能贏下「攻堅之戰」。
最大程度減小對盤西鐵路和滬昆高速營運影響,就是宣富高速專案團隊面臨的第一個難題。「上跨盤西鐵路立交橋周邊地形起伏較大、喀斯特地貌巖溶發育,同時橋墩離鐵路和公路太近了,需采取嚴格的保通、保護措施。」宣富高速專案公司總工程師楊建介紹。
相比其他工程,上跨盤西鐵路立交橋的施工有效期很短,施工方案批準後首先要提前準備大量的鋼材和高標號混凝土等施工主材,然後根據鐵路部門批準指定的時間內完成球鉸安裝、滑道安裝、撐腳安裝、墩身和T構澆築等各個施工環節。
宣富高速專案公司總經理助理、隧道副總工程師、建設管理部部長張奎回憶:「2024年春節前主墩的澆築,必須趕在春運之前完成,工人和管理人員擰成一股繩,連續半個月24小時‘兩班倒’作業,人歇機不停,必須通宵達旦、見縫插針,現在回想起來都令人熱血沸騰。」
轉體橋施工工藝復雜、轉體過程精度要求高,專案建設團隊不敢有半點怠慢,一開始就將目標定在打造「標桿、示範、樣板」工程,始終將安全、質素放在首位,從施工組織設計到施工過程的每個環節,都堅持高標準、嚴要求。
宣富高速專案管理平台也是安全質素管理的創新套用的「黑科技」之一。管理平台包括施工組織、進度管理、安全管理、質素管理、變更管理、BIM綜合展示等模組,即時了解施工現場安全質素狀況,動態監控、預警和分析人的不安全行為、物的不安全狀態、管理缺失、周邊環境的不安全狀態。統一質素管理規範及用表,透過質素通病庫,規範質素檢查及整改行為,克服了傳統管理模式下過程管控能力差、事後控制效果差、實際管理效益差等缺點,促進安全質素管理水平邁上了新台階。
隨著上跨盤西鐵路立交橋的成功轉體,標誌著宣富高速專案沖刺2025年建成通車「攻堅戰」再下一城。
來源:人民日報客戶端雲南頻道
雲南日報-雲新聞編輯:戴菲