304米!2151吨钢箱梁的空中“漂移”
全国山区高速公路最大跨径钢箱梁顺利安装
4月5日,南天1标项目拉所2号高架大桥重达2151吨的钢箱梁,跨越了黔桂铁路威明隧道,成功顶推距离长达304米并顺利安装。标志着钢箱梁步履式顶推加横移工艺首次在全国同类型桥梁施工中成功应用,为广西高速公路项目绿色施工和智能建设提供新典范。
2151吨,相当于近2000多辆小汽车的重量呢。为什么要让钢箱梁在70多米高空“漂移”304米?又是如何让这个庞然大物实现平稳安装的呢?带着疑问听小编解答。
问:为什么采用钢箱梁步履式顶推加横移工艺?
答:拉所2号高架大桥左幅全长925.24米,最大墩高73米,其中2号主桥上部结构为2×92米单箱双室连续钢箱梁结构,在全国山区高速公路同类型桥梁中单跨跨径最大。
由于桥梁地处山区,纵桥向和横桥向地势陡峭,高低起伏大;并且桥梁跨越黔桂铁路威明隧道,左幅桥梁桥位处地势较低,隧道埋深浅,搭设支架顶推钢箱梁对隧道影响较大,并且支架高度越高,稳定性越差,施工安全隐患也越大。
经参建各方领导及专家组现场踏勘后决定采用钢箱梁步履式顶推加横移工艺。在拉所2号高架大桥2号主桥的右幅搭设钢管支架,左幅钢箱梁在桥头路基上拼好后,采用14台600吨步履式千斤顶从右幅顶推至桥位,然后整体横移至左幅,最后落梁至永久支座上面。
本次顶推的2151吨重的钢箱梁主梁长184米,前导梁长度36米,后导梁长度30米,高4.2米,顶推距离长达304米!具有运输距离长、单元节段起吊重量大、跨越铁路隧道、现场拼装精度要求高、顶推距离长、落梁高度高、梁体纵坡大、横坡渐变等特点。
项目团队认真贯彻落实广西交投“担当落实创优年”和局“高质量发展落实年”工作部署,迎难而上,科学统筹,精细谋划,制定操作性强、切实可行的应急预案,规范实施顶推技术,并使用先进技术和工艺,保证施工过程万无一失。
新工艺助力钢箱梁空中“漂移”
1.同步控制技术
项目采用步履式分散顶推法施工,每个顶推支架安装2台超高液压三维步履式千斤顶,拼装场布设8台步履式千斤顶,全部千斤顶由一个顶推控制台控制。
通过一台同步控制柜,控制多个千斤顶,调整千斤顶油缸的伸、缩速度,使所有油缸的位移误差控制在2毫米以内,以此保证所有千斤顶同步使力,就好比“众人划桨开大船”一样,只有所有人一起用力划,大船才能跑得快,通过同步控制技术让“钢铁巨龙”稳定落座。
2.钢箱梁整体横移技术
将左幅钢箱梁全部顶推至右幅桥位后,通过步履式千斤顶和全站仪调整钢箱梁姿态,然后用横向千斤顶、滑道梁、不锈钢滑道板等组合将钢箱梁整体顶推横移至设计位置,最后落梁至永久支座上面完成安装。
新技术助力建设高质量刚构桥
1.反变形多头焊接机器人自动化焊接技术
大力推广“四新”技术和先进科技应用,U肋及板肋安装采用多头机器人配合反变形翻转胎架焊接,进一步推行机械化施工。焊接焊机实现程序控制和数字控制,施工效率高,改善劳动条件,降低劳动强度,焊缝外观均匀,无咬边缺陷,熔深稳定,焊缝质量好。
U肋反变形多头机器人焊接系统
板肋反变形多头机器人焊接系统
焊接机器人焊接横隔板
小型焊接机器人
2. U肋全熔透焊接技术
由于U肋内侧焊接人工无法操作,U肋全熔透焊接技术发挥了极大优势,机械臂就像一只加长的“手臂”一样从U肋里面伸进,对U肋内部进行清根焊接,保证U肋全熔透,也延长了桥面“使用寿命”。
3.焊接仿真技术
焊接是一门传统的制造工艺,以往传统焊接质量的好坏非常依赖于焊接工人的经验,同时焊接变形会影响钢箱梁的拼装精度。
焊接变形计算
构件的残余应力分布
项目采用焊接仿真技术,利用数值模拟方法找到最优的焊接工艺参数,优化焊接结构,进一步强化焊接质量,数据精确性也愈加精细, 以细节保证工程品质,高标准、严要求打造精品桥梁工程。
4.BIM技术
钢箱梁跨度较大,顶板横坡是渐变的,做出来就像一个大麻花一样,内部构造也比较复杂。为让施工人员更加直观的了解钢箱梁的整体构造和细部结构,提高钢箱梁各板件的加工精度,保证各个节段的几何尺寸满足拼装精度,技术人员利用BIM技术建立钢箱梁数据模型。
通过数据模型可以方便的提取每一个节段钢箱梁尺寸,也可以提取每一节段中每一块板件的形状尺寸以及重量等信息,对定尺排版作业起到很好的指导作用。同时还可以对施工现场进行三维顶推模拟,定义各个施工阶段,以此确定支架的位置,指导现场作业人员搭设支架。
5.二维码信息技术
利用二维码信息技术给项目构件贴上“身份证”,可以快速获取相关信息,也可与物联网连接,定位构件当前的位置和状态信息。
南天高速№1项目线路全长19.32km,项目总工期4年,主要工程内容包含路基、桥涵、隧道、交安、绿化、房建、路面等施工,主要结构物有主线桥11座,匝道桥10座,隧道6座,桥隧比57%。南丹至下老高速公路项目途经的天峨县是全区“县县通高速”重要战略中最后一个开工建设高速公路的县份,建成通车后,将加快贫困地区、欠发达地区、少数民族地区经济社会发展,提高高速公路沿线人民生活水平具有重要意义。
项目全体建设者将继续以钉钉子精神抓部署、抓落实、抓督查,把握关键节点,真抓实干、主动作为,奋力开启高质量发展新局面,引领保障通车目标任务圆满完成,以优异成绩迎接党的二十大胜利召开。
策划
局企业文化部|东萌公司
供稿
东萌公司 丁保林 余水婷
编辑|余水婷 刘养科 审核|曹小荣