交大检测助力杉板桥单塔无背索斜拉桥成功转体

发布时间:2024-06-14
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叮叮叮,成都铁路局施工电报响起。2024 年 6 月 5 日凌晨 00 时 45 分,杉板桥路改造工程施工二标段跨铁路单塔无背索转体斜拉桥,在 2 台 1000 吨液压千斤顶的缓缓牵引下,伴着安静的夜空,悄然转身。

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转体前桥梁处于大悬臂状态

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转体后桥梁悬臂端精确就位


HG皇冠·(中国)有限公司官网承担了该桥的全过程施工监控工作,与各参建方紧密配合,针对转体过程中出现的问题进行把脉问诊,为桥梁顺利转体提供了坚实保障。四年的陪伴,迎来了它的完美转身。该转体桥施工具有“结构复杂、受力不平衡、转体重心高、转体重量大、桥体宽、窗口时间短”等难点,转体总重量达 3 万余吨,在 22 米高空中顺时针平转 66.1°后精准合龙,安全横卧于 10 条铁路运输线(动走 1 线、动走 2 线、动走 3 线、东环双线、动走 4 线、西成客专用双线、沪蓉双线)之上。经过120分钟连续紧张作业,成都杉板桥路中环至三环跨铁路斜拉桥完成梁体就位,实现精准转体。


本项目以公司总经理伍星、总工程师杨永清和副总经理田志勇、高玉峰为技术核心,桥梁一部为实施部门组建监控组,为成都杉板桥路改造工程施工二标段跨铁路单塔无背索转体斜拉桥顺利转体提供专业技术支撑。

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项目概况

成都杉板桥路改造工程施工二标段跨铁路单塔无背索转体斜拉桥全长707米,桥面宽35米,主塔高128米,主跨跨径188米,转体总重达3万余吨,采用塔梁同步施工工艺、顺时针转体,平转角度为66.1°,其规模和技术难度均居国内前列。


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该桥建成后将跨越成南高速下的宝成、成昆等10 条铁路,与现行的成南高速平行布置,将有效解决从中环到三环成南立交的交通难题,大幅提升区域的交通能力,让市民的生活出行更加便利。随着该工程的转体施工完成,制约杉板桥路改造工程全线通车的关键节点被突破。未来,这座大桥将成为成都又一座地标建筑,杉板桥路也将成为畅通成都进出城的快捷通道和连接多条环线的纽带。

为确保施工全过程桥梁受力安全及成桥质量,针对项目施工特点,交大检测公司监控团队与设计及施工单位多次交流探讨,精心设计各大关键施工工序监控工作方案,在斜拉索长索垂度、梁体配重、称重阶段及转体阶段开展多维度、创新性探究,研发的信息化智能监测与控制系统成功应用于项目。

桥梁转体姿态实时监控系统

转体球铰转盘半径为2.65m,跨中悬臂端转动半径达171.25m,使用常规的人工转盘刻度尺虽可直观读取转体角度值,但其精度难以保证。监控组利用现代信息技术研发了基于北斗的桥梁转体姿态实时监控系统,该系统通过坐标计算并转换为角度,转体角度控制精度可达0.01°/s,其测量精度约为人工刻度尺读数的10倍。在转体过程中,实时给出转体过程中桥梁转体角度值,为铁路两侧同时转体指挥决策提供第一手信息,为精确就位提供依据,大大提高转体指挥效率。

与此同时,转体期间对主跨悬臂端高程变化、桥塔多位风速以及关键杆件应力实时跟踪记录,做到了结构响应参数及时全面反馈,为转体过程顺利实施提供了技术保障。

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监测控制难点、亮点

本项目中涉及的塔梁不平衡施工、梁体大吨位转体、转体时间短等复杂工况均需多次论证、研讨,主要存在如下测控难点:

不平衡施工

58°的大体积混凝土斜塔导致结构大偏心,需通过斜拉索连接的梁体自重及额外水带配重来实现球铰处的力矩平衡。实际情况与理论分析存在一定的偏差,给施工带来一定的风险。每施工一个工序,监控组均对承台高程、桥塔偏位、塔梁应力等测试数据进行详细分析,力保结构施工安全。

精准配重

通过多次配重调整,找到姿态突变点,精确计算出塔梁最大悬臂状态下球铰实际不平衡力矩和球铰摩阻系数,为施工单位提供了科学的配重方案,最终塔梁结构偏心距控制在5cm。

参数监测

自主研发的桥梁转体监控系统转体过程中实时多参数监测,包括梁体平转角度、悬臂端高程、风速风向、以及塔梁应力监测,形成可视化系统,使数据读取和分析更加直观和便捷。利用北斗GNSS系统实时跟踪监测桥梁最大悬臂端的转速、转体角度及挠度变化,为施工过程提供结构响应参数的及时全面反馈,从而为转体过程顺利实施提供了技术保障。

结构稳定性验算

桥梁转体前处于大悬臂状态,受外力影响较大,转体前进行了多工况的稳定性验算,如转体施工期间转体横向风荷载稳定验算、纵向桥面系半跨受风荷载作用、转盘纵向倾斜2 mm等工况,确保转体过程的安全、可控。

工作回顾


2021年4月

派驻监控人员进场,安装转盘受力测试元件,开展下部结构施工过程监控。

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2022年5月

第一节段钢箱梁吊装成功,标志着主桥进入上部结构施工阶段,监控组紧跟施工进度,在桥塔根部、钢箱梁端部布设应变元件,开始对主桥施工阶段进行全面监测。


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2023年3月


L1号斜拉索张拉,主桥进入高次超静定结构体系,结构受力情况复杂多变,监控组克服各种困难确保主桥施工安全稳定。


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2023年3月~2024年5月


主桥采用的塔梁同步施工工艺,逐步张拉14对斜拉索,单根斜拉索最长达280m,全桥配重达2200吨。


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2024年6月5日凌晨


主桥转体施工,实时掌握转体过程中桥梁空间姿态、受力响应,为精确就位提供保障。转体期间监控组运用自主研发的桥梁转体监控系统实时监测桥体转动姿态,并结合环境因素(温湿度、风速)、结构响应(梁端位移、关键部位应力),实时分析综合分析转体安全性,高效、保质为本工程保驾护航。

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成都杉板桥路改造工程施工二标段跨铁路单塔无背索转体斜拉桥已完成转体这一控制性重难点工程,后续,交大检测公司将一如既往地以严谨认真的工作,助力大桥圆满建成。

不忘初心,砥砺前行!交大检测公司将始终秉承“竢实扬华,自强不息”校训,技术先行,勇于创新,以最专业的技术和最优质服务为交通建设高质量发展贡献力量。