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12月22日,由華東公司承建的宜賓至攀枝花高速公路屏山新市至金陽段(以下簡稱“宜攀高速新金段”)的關鍵控制性工程——中都河特大橋成功合龍,標志著我國在V型庫區(qū)深水環(huán)境下的橋梁建造技術取得重要突破,也為宜攀高速全線2027年建成通車奠定了堅實基礎。
中都河特大橋地處屏山縣新市鎮(zhèn),主橋全長616米,主跨達320米,為雙塔雙索面π型梁超寬變寬預應力混凝土斜拉橋。大橋橫跨陡峭的V型河谷,面臨水深、坡陡、流急等復雜條件,施工空間極為有限,且緊鄰國道,增加了作業(yè)難度。建設過程中,項目團隊創(chuàng)新應用了“庫區(qū)深水基礎新型鋼圍堰”和“無軌式后支點掛籃技術”等先進工藝,有效克服了水下陡坡基礎施工、深V峽谷索塔建造和超寬變寬梁體懸澆三大技術難題。
“剛柔并濟”的巧心思——波形鋼腹板組合橫梁索塔
橋位跨越中都河,屬于金沙江向家壩庫區(qū)范圍。為減少開挖量和便于水中基礎施工,索塔采用分離式高低承臺設計,索塔左右下塔柱高差達21米。設計團隊以技術創(chuàng)新為筆,巧妙化解了“不對稱”帶來的受力挑戰(zhàn),讓大橋穩(wěn)穩(wěn)佇立于峽谷之間。
為解決不對稱高塔在強震下的受力不均問題,設計團隊將“組合結構思想”引入索塔橫梁設計。橫梁采用Q355波形鋼腹板與C50混凝土頂?shù)装宓慕M合結構。利用波形鋼板的“褶皺效應”,在保證承載力的前提下,相比傳統(tǒng)混凝土橫梁,該設計使橫梁重量減輕48%,抗剪剛度減小70%,大幅降低了索塔整體自重。輕量化與柔性化的設計優(yōu)化了動力特性,使以索塔橫向振動為主的自振周期延長了5.4%,有效降低了地震作用效應。同時,降低了塔肢間的約束剛度,使得21米高差的左右塔柱受力趨于平衡,兼顧了安全與經濟。
“深V河谷的“扎根”秘訣——新型鋼圍堰施工
中都河特大橋所在位置水深達40米,且面臨陡坡裸巖地質條件,傳統(tǒng)鋼圍堰在傾斜巖面上難以穩(wěn)定安裝。項目團隊創(chuàng)新提出“先樁后堰”施工模式,先在水下鉆孔澆筑數(shù)十根深嵌巖層的鋼筋混凝土樁,形成穩(wěn)固的樁基承載結構。隨后,將預制好的圍堰構件像“拼積木”一樣精準組裝成重達數(shù)百噸的密封新型鋼圍堰。施工中,同步采用計算機集中控制系統(tǒng),指揮多個吊點協(xié)同作業(yè),實現(xiàn)了數(shù)百噸鋼圍堰在急流與陡坡條件下的智能化同步下放與精準定位。這一技術為大橋在極端復雜環(huán)境中奠定了堅實可靠的基礎。
超寬變寬的“空中工匠”——無軌式后支點掛籃技術
大橋邊跨橋面寬度從39.41米線性漸變至36.2米,這一特殊設計給主梁懸臂澆筑帶來極大挑戰(zhàn)。項目團隊研發(fā)應用的無軌式后支點掛籃技術,配合智能集中控制系統(tǒng),成功解決了這一難題。該系統(tǒng)的“智慧大腦”——智能集中控制系統(tǒng),能指揮掛籃進行毫米級的同步行走與姿態(tài)調整。而其“靈活關節(jié)”——無軌式后支點設計,使掛籃擺脫了傳統(tǒng)軌道的束縛,將荷載牢牢錨固于已建成的堅實橋體上。這一創(chuàng)新大大提高了施工效率和精度。目前,中都河特大橋的創(chuàng)新技術已獲得4項QC成果、2項工法以及7項專利。這些技術成果不僅攻克了深V河谷地貌帶來的施工難題,也為類似復雜地形下的橋梁工程積累了寶貴經驗。