叮叮叮,成都鐵路局施工電報響起。2024 年 6 月 5 日凌晨 00 時 45 分,杉板橋路改造工程施工二標段跨鐵路單塔無背索轉(zhuǎn)體斜拉橋,在 2 臺 1000 噸液壓千斤頂?shù)木従彔恳?,伴著安靜的夜空,悄然轉(zhuǎn)身。 轉(zhuǎn)體前橋梁處于大懸臂狀態(tài) 轉(zhuǎn)體后橋梁懸臂端精確就位 四川交大工程檢測咨詢有限公司承擔了該橋的全過程施工監(jiān)控工作,與各參建方緊密配合,針對轉(zhuǎn)體過程中出現(xiàn)的問題進行把脈問診,為橋梁順利轉(zhuǎn)體提供了堅實保障。四年的陪伴,迎來了它的完美轉(zhuǎn)身。該轉(zhuǎn)體橋施工具有“結(jié)構(gòu)復雜、受力不平衡、轉(zhuǎn)體重心高、轉(zhuǎn)體重量大、橋體寬、窗口時間短”等難點,轉(zhuǎn)體總重量達 3 萬余噸,在 22 米高空中順時針平轉(zhuǎn) 66.1°后精準合龍,安全橫臥于 10 條鐵路運輸線(動走 1 線、動走 2 線、動走 3 線、東環(huán)雙線、動走 4 線、西成客專用雙線、滬蓉雙線)之上。經(jīng)過120分鐘連續(xù)緊張作業(yè),成都杉板橋路中環(huán)至三環(huán)跨鐵路斜拉橋完成梁體就位,實現(xiàn)精準轉(zhuǎn)體。 本項目以公司總經(jīng)理伍星、總工程師楊永清和副總經(jīng)理田志勇、高玉峰為技術(shù)核心,橋梁一部為實施部門組建監(jiān)控組,為成都杉板橋路改造工程施工二標段跨鐵路單塔無背索轉(zhuǎn)體斜拉橋順利轉(zhuǎn)體提供專業(yè)技術(shù)支撐。 項目概況 成都杉板橋路改造工程施工二標段跨鐵路單塔無背索轉(zhuǎn)體斜拉橋全長707米,橋面寬35米,主塔高128米,主跨跨徑188米,轉(zhuǎn)體總重達3萬余噸,采用塔梁同步施工工藝、順時針轉(zhuǎn)體,平轉(zhuǎn)角度為66.1°,其規(guī)模和技術(shù)難度均居國內(nèi)前列。 該橋建成后將跨越成南高速下的寶成、成昆等10 條鐵路,與現(xiàn)行的成南高速平行布置,將有效解決從中環(huán)到三環(huán)成南立交的交通難題,大幅提升區(qū)域的交通能力,讓市民的生活出行更加便利。隨著該工程的轉(zhuǎn)體施工完成,制約杉板橋路改造工程全線通車的關(guān)鍵節(jié)點被突破。未來,這座大橋?qū)⒊蔀槌啥加忠蛔貥私ㄖ?,杉板橋路也將成為暢通成都進出城的快捷通道和連接多條環(huán)線的紐帶。 為確保施工全過程橋梁受力安全及成橋質(zhì)量,針對項目施工特點,交大檢測公司監(jiān)控團隊與設計及施工單位多次交流探討,精心設計各大關(guān)鍵施工工序監(jiān)控工作方案,在斜拉索長索垂度、梁體配重、稱重階段及轉(zhuǎn)體階段開展多維度、創(chuàng)新性探究,研發(fā)的信息化智能監(jiān)測與控制系統(tǒng)成功應用于項目。 橋梁轉(zhuǎn)體姿態(tài)實時監(jiān)控系統(tǒng) 轉(zhuǎn)體球鉸轉(zhuǎn)盤半徑為2.65m,跨中懸臂端轉(zhuǎn)動半徑達171.25m,使用常規(guī)的人工轉(zhuǎn)盤刻度尺雖可直觀讀取轉(zhuǎn)體角度值,但其精度難以保證。監(jiān)控組利用現(xiàn)代信息技術(shù)研發(fā)了基于北斗的橋梁轉(zhuǎn)體姿態(tài)實時監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)通過坐標計算并轉(zhuǎn)換為角度,轉(zhuǎn)體角度控制精度可達0.01°/s,其測量精度約為人工刻度尺讀數(shù)的10倍。在轉(zhuǎn)體過程中,實時給出轉(zhuǎn)體過程中橋梁轉(zhuǎn)體角度值,為鐵路兩側(cè)同時轉(zhuǎn)體指揮決策提供第一手信息,為精確就位提供依據(jù),大大提高轉(zhuǎn)體指揮效率。 與此同時,轉(zhuǎn)體期間對主跨懸臂端高程變化、橋塔多位風速以及關(guān)鍵桿件應力實時跟蹤記錄,做到了結(jié)構(gòu)響應參數(shù)及時全面反饋,為轉(zhuǎn)體過程順利實施提供了技術(shù)保障。 監(jiān)測控制難點、亮點 本項目中涉及的塔梁不平衡施工、梁體大噸位轉(zhuǎn)體、轉(zhuǎn)體時間短等復雜工況均需多次論證、研討,主要存在如下測控難點: 不平衡施工 58°的大體積混凝土斜塔導致結(jié)構(gòu)大偏心,需通過斜拉索連接的梁體自重及額外水帶配重來實現(xiàn)球鉸處的力矩平衡。實際情況與理論分析存在一定的偏差,給施工帶來一定的風險。每施工一個工序,監(jiān)控組均對承臺高程、橋塔偏位、塔梁應力等測試數(shù)據(jù)進行詳細分析,力保結(jié)構(gòu)施工安全。 精準配重 通過多次配重調(diào)整,找到姿態(tài)突變點,精確計算出塔梁最大懸臂狀態(tài)下球鉸實際不平衡力矩和球鉸摩阻系數(shù),為施工單位提供了科學的配重方案,最終塔梁結(jié)構(gòu)偏心距控制在5cm。 參數(shù)監(jiān)測 自主研發(fā)的橋梁轉(zhuǎn)體監(jiān)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)體過程中實時多參數(shù)監(jiān)測,包括梁體平轉(zhuǎn)角度、懸臂端高程、風速風向、以及塔梁應力監(jiān)測,形成可視化系統(tǒng),使數(shù)據(jù)讀取和分析更加直觀和便捷。利用北斗GNSS系統(tǒng)實時跟蹤監(jiān)測橋梁最大懸臂端的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)體角度及撓度變化,為施工過程提供結(jié)構(gòu)響應參數(shù)的及時全面反饋,從而為轉(zhuǎn)體過程順利實施提供了技術(shù)保障。 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗算 橋梁轉(zhuǎn)體前處于大懸臂狀態(tài),受外力影響較大,轉(zhuǎn)體前進行了多工況的穩(wěn)定性驗算,如轉(zhuǎn)體施工期間轉(zhuǎn)體橫向風荷載穩(wěn)定驗算、縱向橋面系半跨受風荷載作用、轉(zhuǎn)盤縱向傾斜2 mm等工況,確保轉(zhuǎn)體過程的安全、可控。 工作回顧 派駐監(jiān)控人員進場,安裝轉(zhuǎn)盤受力測試元件,開展下部結(jié)構(gòu)施工過程監(jiān)控。 第一節(jié)段鋼箱梁吊裝成功,標志著主橋進入上部結(jié)構(gòu)施工階段,監(jiān)控組緊跟施工進度,在橋塔根部、鋼箱梁端部布設應變元件,開始對主橋施工階段進行全面監(jiān)測。 2023年3月 L1號斜拉索張拉,主橋進入高次超靜定結(jié)構(gòu)體系,結(jié)構(gòu)受力情況復雜多變,監(jiān)控組克服各種困難確保主橋施工安全穩(wěn)定。 2023年3月~2024年5月 主橋采用的塔梁同步施工工藝,逐步張拉14對斜拉索,單根斜拉索最長達280m,全橋配重達2200噸。 主橋轉(zhuǎn)體施工,實時掌握轉(zhuǎn)體過程中橋梁空間姿態(tài)、受力響應,為精確就位提供保障。轉(zhuǎn)體期間監(jiān)控組運用自主研發(fā)的橋梁轉(zhuǎn)體監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測橋體轉(zhuǎn)動姿態(tài),并結(jié)合環(huán)境因素(溫濕度、風速)、結(jié)構(gòu)響應(梁端位移、關(guān)鍵部位應力),實時分析綜合分析轉(zhuǎn)體安全性,高效、保質(zhì)為本工程保駕護航。 成都杉板橋路改造工程施工二標段跨鐵路單塔無背索轉(zhuǎn)體斜拉橋已完成轉(zhuǎn)體這一控制性重難點工程,后續(xù),交大檢測公司將一如既往地以嚴謹認真的工作,助力大橋圓滿建成。 不忘初心,砥礪前行!交大檢測公司將始終秉承“竢實揚華,自強不息”校訓,技術(shù)先行,勇于創(chuàng)新,以最專業(yè)的技術(shù)和最優(yōu)質(zhì)服務為交通建設高質(zhì)量發(fā)展貢獻力量。