9月11日14時30分,經過兩次空中“旋轉飛越”,主塔雙翼重達3.6萬噸的武漢楊泗港快速通道青菱段斜拉橋(以下簡稱“青菱橋”)實現空中轉體合龍,成功跨越京廣鐵路大動脈。
青菱橋是世界首座半漂浮體系獨柱塔鋼箱梁斜拉轉體橋,主塔高83.6米、橋長508米,其中,跨鐵路斜拉橋主跨252米,最寬處達46米,創造了目前世界上同類型橋梁跨度最大、橋面最寬紀錄。
中鐵大橋局楊泗港青菱段斜拉橋項目總工陳剛介紹,因跨度太大,只有通過斜拉橋形式來實現,同時,混凝土塔和鋼梁不能完全固結,因此采取半漂浮體系。
此次轉體的橋梁單側重約1.8萬噸左右,相當于3個法國埃菲爾鐵塔的重量,最大轉動角度近105度,轉體橋梁長度近250米,主塔雙翼以每分鐘1.2度的速度,分別經過88分鐘和108分鐘轉體到位。
“青菱橋的兩個主墩分兩次轉體,每個墩兩側還有預裝好的梁體,昨天9號墩已完成轉體,今天8號墩也達到了預定轉動角度,但我們的工作還沒有結束。”現場施工總指揮、中鐵大橋局七公司總工程師蔣本俊介紹,主墩轉動到預定角度后,測量工程師要爬上梁端,精確調整梁體間的對接角度。
除了精確姿態調整外,施工人員還要進行主墩的臨時鎖定和轉盤的封盤,屆時真正的轉體才算完成。后續,建設者還有完成邊跨和中跨的合龍、橋面鋪裝以及斜拉索調整等工序。
由于青菱橋上跨11條鐵路既有線路和一個校區,施工區域非常狹小,為盡可能減少對交通的影響,采用兩次轉體施工,即先在鐵路兩側沿平行方向分別建好一半橋體,進行鋼箱梁拼裝及主塔施工,再利用鐵路不跑車的“天窗點”,將建好的橋體先后“平面轉動”,實現對接跨越。
在橋梁建造過程中,項目部還采用了一種“黑科技”,即在橋塔的下方安裝了一臺直徑5米、重62噸的“轉動裝置”,通過它使數萬噸的橋梁旋轉起來。
這次轉體重量大,轉動角度也大,轉體梁懸臂長,橋型結構特殊,如何保證轉動中整個橋體的平衡是施工的重中之重。橋梁轉體依靠的主要構件是位于主塔和地面之間的轉體球鉸,本項目的轉體球鉸為鋼球鉸,分為上球鉸和下球鉸兩個部分。具體來說,上球鉸下表面是個凸面,下球鉸上表面是個凹面,它們的接觸面是一個光滑的球面結構,下球鉸是固定在地面上的,而上球鉸中心通過一根轉軸疊放在下球鉸上,形成以轉軸為中心的一個轉動球面,上球鉸以上部分是橋梁主塔及鋼梁。在轉體施工中,上球鉸側面沿對稱方向各纏包了一圈鋼絞線,通過大噸位千斤頂對稱拉動上球鉸鋼絞線帶動橋梁主塔及鋼梁一起轉動。轉體施工完成后,轉體球鉸就被封固在主塔和地面的之間,成為整個橋梁的一部分。
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