误差2毫米 世界跨度最大的高铁无砟轨道拱桥合龙

发布时间:2019-10-31
“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。”李白写下千古名句的白帝城旁,新的交通方式将刷新更快的速度。10月30日上午9:00,世界在建跨度最大的高铁无砟轨道拱桥——郑万高铁重庆段梅溪河双线特大桥主拱成功合龙,这标志着郑万高铁重庆段建设取得重要进展,为全线顺利通车奠定了基础。届时,时速350公里的高铁不到10秒就可从桥上通过,而重庆前往北京最快只需要8个小时。
  
  跨径340米
  
  世界跨度最大的高铁拱桥
  
  郑万高铁北接河南郑州,南连重庆万州,全长818公里,设计行车速度350公里/小时,是联系华北和华中地区及西南地区的主要高速客运通道。重庆段有隧道27座,桥梁32座,桥隧比高达98%,地形地质条件复杂,施工难度极大。由中铁上海工程局承建的梅溪河双线特大桥是郑万高铁重庆段重点控制工程。
  
  “郑万高铁重庆段最难建,而重庆段最难的就是这座桥。” 中铁上海工程局梅溪河特大桥项目负责人魏焱波介绍,该桥位于重庆市奉节县、长江支流梅溪河河口上游,大桥全长687.8米,主桥为劲性骨架钢筋混凝土上承式提篮拱桥,跨径340米,矢高74米,是目前世界跨度最大的高铁无砟轨道拱桥。
  
  作为高铁桥,没有一般桥梁会有的10厘米厚的调平层,但标准上要求整个桥梁误差不超过10毫米,如何保证误差不超标全考“手艺”。而梅溪河特大桥所在的地点两岸边坡陡峭,施工场地狭小,修建便道困难,加之大桥地处三峡库区自然保护区,对水土保持、环境保护要求高,施工组织难度非常大。
  
  从力学上来讲,通行列车速度越快,对大跨度桥梁的承载压力越大,要保证设计时速350米的高铁不减速驶过,必须要大桥的“基础”稳、“筋骨”结实。项目总工程师李国华介绍,承台如同大桥的腿是“基础”,不过两岸陡峭的边坡,想要站稳都难以下脚。对此,他们在国内高铁桥梁建设中首次采用了水平桩加竖向桩分离式嵌固基础技术,让4个长20.2米、宽11.7米、高14.18米,水平截面积相当于2套120平方米商品房,混凝土用量达到2616立方米的承台牢牢扎下了根。
  
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  缆索将最后一块主拱部分从船舶上吊起。李智/图
  
  自主研发智慧监测系统
  
  确保主拱合龙误差不超过2毫米
  
  作为世界在建跨度最大的高铁无砟轨道拱桥,主拱提升及合龙是郑万高铁梅溪河特大桥技术难度最高、安全风险最大的建设部分。
  
  大桥主拱为钢拱肋外包混凝土结构,钢拱肋相当于主拱的“筋骨”,外包混凝土相当于“皮肉”,施工中先进行拱肋拼装,然后在钢管内压注混凝土,最后进行拱肋外包混凝土浇筑。李国华说,“确保‘钢筋铁骨’结实牢固是主拱施工的重点。”
  
  钢拱肋的拼装采用从两端向中间的方式,由于地形所限,无法从下部支撑,只能采取提拉、扣挂的方式,这也让桥在建设中涉及的各个方向力更多,线性控制更加复杂。大桥修建最难的就在线性的控制上。
  
  ?“在施工中我们自主研发了拱内吊装智能监测智慧系统。”中铁上海局建筑公司总工程师李明介绍,他们采用倾斜摄影技术采集了地表信息,与建筑信息模型化(BIM)技术结合,生成了三维模型,并在大桥各个部位装上了传感器,实现了对整个吊装过程进行智能监测。在项目部,记者看到监测平台的大屏幕上,桥的三维立体图形上,每个点的监测情况都对应,一旦有危险就会立刻预警,具体的位置也一目了然。
  
  项目团队将主拱拆分为48个吊装单元,在拼接过程中,于国内首次采用了大跨度缆扣分离缆索吊大角度斜拉扣挂施工工艺。经过科学建模、复杂计算、严谨复核以及周密监控和反复校核控制参数,项目团队最终实现主拱精确拼装和顺利合龙,加工和拼装误差控制在2毫米以内,高于标准的10毫米。
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