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    智造长虹 平陆运河旧州特大桥的“科技范”

    发布时间:2024-06-05 浏览:360次 作者:梁剑锋、蔡柳媚 来源:安徽路建工程集团有限公司

    在世纪工程平陆运河上,平陆运河旧州特大桥似一架飞虹雄跨两岸。桥下,运河建设正酣;运河畔,火车穿过引桥飞驰而去;桥上,工人正忙碌地进行桥面铺装工作,冲刺通车目标。

    平陆运河旧州 大桥

     

    平陆运河旧州特大桥是合肥—湛江高速公路合肥至博白那卜段(以下简称“南湛高速”)重点控制性工程之一,全长约525米,主桥为跨径260米的下承式钢管混凝土系杆拱桥,采用“低位拼装+中段拱肋门架法”整体提升施工工艺,整体提升节段长202米,提升重量约1800吨,一次提升高度达63米。

     

    “BIM+”多元整合 智造技术“显威”

    平陆运河旧州特大桥从开工建设伊始,就吸引无数目光。

    为提高智能化建设水平,把平陆运河旧州特大桥打造成为一张新的拱桥名片,安徽路建集团建设团队锚定“智能建造、品质建造、快速建造、绿色建造”四个建造目标,创建精品工程。

    建设团队将“BIM+”技术的可视化、信息化、集成化协调性等优势,与倾斜摄影、数字孪生、三维激光扫描等多项前沿技术创新整合,实现现场施工关键数据多元化采集、信息化实时分析、数字化辅助决策、智能化指导施工。

    平陆运河旧州特大桥重约1800吨的中段拱肋整体提升

     

    平陆运河旧州特大桥中段拱肋整体提升是大桥建设过程中施工难度最大、安全风险最高的施工环节。在这个环节,建设团队要将重约1800吨的中段拱肋整体提升,与大桥两岸已拼接好的低位拱肋实现精准对接。看似简单的操作,实则需要严格把控精度,就好比在毫厘间搭“积木”。

    建设团队依托交通运输部重点科技项目《基于多源感知的智能化特大跨径钢管拱桥整体提升施工控制关键技术研究》,研发了基于多源感知的智能化特大跨径钢管拱桥整体提升施工控制关键技术,通过集成测量机器人、形变雷达等多源感知大数据,引进数字孪生技术,与BIM技术整合应用,研发创建“平陆运河旧州特大桥数字孪生智能显控系统”,实现“状态感知、数据融合、算法分析、反馈输出、设备响应、精准调控”的大段拱肋整体提升高精度、高效率、高智能化可视化施工,为大桥施工质量和安全提供保障。

    项目还通过“BIM+倾斜摄影技术”应用,在拱肋节段低位立拼施工过程中,实现了缆风绳、自重式地锚等施工临时结构物实际施工放样位置坐标与方案模拟提取位置坐标偏差小于1cm;应用“BIM+三维激光扫描技术”,实现中段拱肋与边段拱肋的快速高精度合龙,全桥共16个合龙口的最大合龙轴线偏差为9mm;通过“BIM+智慧管理平台”应用,实现对大桥工程进度情况、安全生产等内容进行全方位管理。

     

    “匠心+创新” 大桥建设提质增效

    安徽路建集团建设团队把大胆创新作为助推大桥高品质绿色快速建造的“秘密钥匙”,积极研发应用了多项新技术、新工艺,成功克服地质条件复杂、工期紧张、效率及安全要求高等难题。

    平陆运河旧州特大桥主桥跨越平陆运河,引桥跨越黎塘至钦州铁路。该桥桥址所处地基软弱,下伏基岩埋深大,不适用桩基础。经过综合对比,主桥主墩基础采用分离式沉井基础,在4#、5#主墩分别设置2个沉井基础。仅5#主墩右幅沉井钢结构与混凝土的总重就超8900吨,下沉累计出土量超5300立方米。“沉井施工就像是把一个巨型秤砣下沉到20米,一边抽取地层中的泥土,一边依靠沉井自重缓缓下沉。”

    平陆运河旧州特大桥5#主墩沉井施工

     

    在工期紧张的情况下,如此体量的沉井施工要如何实现?

    在制作沉井结构的过程中,安徽路建集团建设团队创新采用的免离合式沉井外围模板,避免了模板的反复吊装安拆,节约人工、机械、时间和材料成本;在沉井下沉施工的环节,建设团队研发“简捷易操作、安全稳定助沉”技术,保证沉井顺利下沉至标高位置后,垂直度偏差不超过1%,实现精准下沉。

    为确保沉井基础适应复杂的地质条件,在沉井填芯浇筑施工中,建设团队创新采用泡沫混凝土填充沉井基础舱室,有效提高了沉井基础稳定性,这在国内尚属首次。与传统的沉井基础填充材料相比,泡沫混凝土具有轻质性、高流动性、施工便捷性等技术特点,可降低沉井基础的总自重,从而减小沉井基础作用于地基的应力,减小沉降,有效提高沉井基础的稳定性,有力保证了后期平陆运河的安全施工。

    如今,全幅贯通的平陆运河旧州特大桥安静横卧在运河上。运河之下的沉井就像大树的树根牢牢扎入地下,保证大桥墩身屹立不倒。

    建设团队还在桥梁拱肋加工中,引入了激光辅助定位技术,并专门设计定位拼装装置,实现钢管拱肋制作一次合格率98.79%,焊缝一次焊接合格率达100%。在拱肋低位拼装过程,建设团队创新研发了一种球铰与千斤顶相结合的可调承力座装置,在实现拱轴线毫米级高精度拼装的基础上极大减少了高空焊接、切割工作量;在拱肋整体提升过程中,建设团队创新研发一种塔顶载荷分布结构装置,保证了荷载传递的均匀性及塔架结构的整体稳定性。

     

    “一种球铰与千斤顶相结合的可调承力座”装置实物图

     

    目前,平陆运河旧州特大桥已实现全桥贯通,大桥相关科研课题已完成科技立项9项,已申请专利30项,获明升体育级工法1项、全国钢结构优秀I类QC成果2项、全国公路建设质量管理小组活动成果大赛一等奖1项、全国公路微创新大赛金奖2项、“八桂杯”安徽BIM技术大赛一等奖1项。(通讯员:梁剑锋、蔡柳媚/文,罗雄鹰/图)