我国最大跨度多功能斜拉桥主体建成

2022-03-16 13:10
天津建设科技 2022年5期
关键词:红莲主桥钢箱梁

近日,由中铁十八局承建的我国最大跨度多功能斜拉桥——广州南沙自贸区红莲大桥顺利实现主桥合龙。

红莲大桥全长1 772 m,采用双塔双索面混合梁斜拉桥型,塔高180 m,采用钢箱梁结构的主桥跨度达580 m,是目前我国同类型多功能斜拉桥的最大跨度,全桥总用钢量超过了17 000 t。除了满足车辆和人员通行之外,红莲大桥还承担了高压电缆、燃气、通信和输水管道的随桥过江功能,规模居国内同类型多功能桥梁之最,工程面临严峻挑战。

大桥施工受寒潮、台风和施工区域水流不稳定影响,桥面风速最大可达28 m/s,吊装难度极大,安全风险极高。经过对吊装过程反复推演,在水位平缓、无风时间段吊装,同时全程监测钢箱梁线型,及时调整吊装作业,在确保航道安全运行的前提下圆满完成了钢箱梁吊装,实现大桥精准合龙。

红莲大桥位于地质条件复杂的南沙地区,主塔承台尺寸为43.6 m×25.6 m×6 m,单个承台岩面高差达到18 m,岩层倾角达40°,对大桥的桩基施工带来极大的挑战。在水中承台施工中,面对700 t围檩整体下放的难题,充分考虑和论证水流对水中施工的影响,创新采用17台“穿心顶”协同推进、同步下放的施工方案,精确控制下放速率和角度,巧妙化解了水流对下放施工的影响。为了保证施工质量,防止承台因温度变化产生裂缝,从源头控制好混凝土配合比,同时严格控制混凝土分层浇筑时间并采取内部冷分层降温和混凝土表面保温养护、事前仿真分析等措施,确保了承台表面没有产生任何裂缝,实现了两个主塔承台一次性浇筑完成。

针对大直径水中桩基施工难题,采用360°全回转配合旋挖钻施工,克服岩面倾斜、流沙反涌等不良地质条件影响,将钢护筒下到中风化岩层,进一步保证了桩基质量。

红莲大桥索塔设计为H型空间结构,分为下塔柱、下横梁、中塔柱、上横梁和上塔柱5个施工阶段。其中,大桥25、26号索塔高度分别为180、178 m,持续优化爬模防台风施工方案,从爬模杆件着手,采用加强型杆件,使爬模强度能够抵抗14级台风。

作为斜拉桥的重要组成部分,斜拉索的安装至关重要,起着联系主塔和主梁的纽带作用,其中挂索作业是斜拉索施工的重要工序,分为现场吊装、牵引穿束和斜拉索张拉3个阶段。红莲大桥共有144根拉索,每一根都要随着主桥桥梁的建设逐一安装,其中最长的一根斜拉索长308.215 m、质量23.485 t,安装技术难度和施工协调要求非常高,同时,斜拉索安装还要确保达到整体美观的效果。施工中,采用卷扬机循环系统牵引、塔吊辅助吊挂的施工方法,每次安装一根拉索,循环往复;通过梁端挂设锚头螺母锚固,再以塔端卷扬机辅助牵引进行塔端安装,最后在塔端进行张拉,张拉时对索力实时进行监控,确保按预定的索力进行张拉作业。

红莲大桥主桥钢箱梁全长580 m,共有39个节段,全桥用钢量超过17 000 t,相当于2.5座埃菲尔铁塔的用钢量。大桥钢混结合梁段及加强梁段钢箱梁采用原位支架法,用600 t浮吊进行垂直起吊安装,其余节段采用2台200 t桥面吊机进行悬臂拼装,精确定位及斜拉索调索均选择在夜间环境温度变化平稳的时间段进行,确保钢梁施工的线形满足最终成桥状态所要求的线形。

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