刷新三项世界纪录!重庆“五桥同转”成功“牵手”
2020年08月21日 22:02 新浪网 作者 科技日报◎ 科技日报采访人员 雍黎 通讯员 毛玉芳一条快速路要跨越三条繁忙铁路 ， 该如何修建？8月21日凌晨1点55分 ， 重庆市快速路二横线项目跨渭井、蔡歌铁路主线桥 ， 5座全长383.5米、总重量达21500吨的大跨度混凝土梁式桥梁 ， 在预留的90分钟铁路“天窗期”时间里 ， 通过一场空中“五小天鹅芭蕾舞” ， 在82分钟内 ， 经过88度的转体顺利“牵手” ， 并刷新多项世界纪录 。为何要转体施工？作为重庆市重点民生工程 ， 快速路二横线项目需交叉跨越铁路线10条 ， 其中的五座桥梁需要跨越渭井上线、下线、蔡歌联络线三条繁忙的铁路线 ， 高峰期平均每3分钟就有一辆列车经过 。 铁路高速运营时 ， 沿线施工须全部停工 。为确保铁路正常运营 ， 承建方中建隧道经过大量分析研究 ， 多次与设计、铁路方沟通方案 ， 最终大胆、创新性提出五座桥梁采用“同步转体建造”方案 ， 即“先异位浇筑、后同步转体”的桥梁施工方案 。 即项目先将快速路五座桥梁建成 ， 再在90分钟的铁路夜间“天窗期”内同步转体对接 。
一次刷新三项世界纪录该项目不仅是全球首座5桥同时、异步转体桥工程 ， 也是国内外首例同联多T构转体桥工程 。 北京工业大学建筑工程学院教授、转体桥专家张文学表示 ， 五座桥梁在同一区域、同一平面一次性同步转体成功 ， 刷新了大跨度桥梁集群式转体的世界纪录 ， 此前集群式转体数量最多的仅为四座桥梁同步转体 。此次同步转体的桥梁共有五座 ， 其中左线3座 ， 右线2座 ， 左线由三个转体T构组成 ， 在国内外尚属首例 。 张文学表示 ， 这给该桥施工线形控制及转体就位后合龙口误差调整提出了更高的要求 ， 为此项目研究团队创新性地提出了“同联多T构转体桥施工线形联控技术”和“转体后合龙口误差优化调整技术” 。此次同转的五桥 ， 单座桥梁最重4500吨 ， 五座桥梁总重量达21500吨 ， 相当于15000辆小汽车的重量 。 重庆市桥梁协会副会长、重庆交通大学教授向中富表示 ， “这在3座以上大跨度集群式转体中吨位最重 ， 超出北京大兴国际机场三线四桥集群式转体重量11500吨 ， 无论是同步转体数量 ， 还是同步转体总重量 ， 均创世界新纪录 。 ”
独创“四逆一顺”独特转法采访人员在现场看到 ， 转体桥与铁路线外侧最短距离仅2.9米 ， 梁底距离铁路接触网顶端仅0.5米 ， 五座桥梁全长383.5米 ， 相当于110层楼高 。 五座桥梁需要通过同步转体再对接成路 ， 桥梁最大转体角度为88度 ， 如何转是一个难题 。张文学说 ， 对此项目组特别和高校联合成立了专家组 ， 制定了转动方法 ， 而这一转法最为独特 。专家组根据五座桥梁同步转体干涉最少原则 ， 采取“四逆一顺”独特转法 ， 即四座桥梁逆时针转动 ， 一座桥梁顺时针转动 。 同时 ， 为防止两座桥梁相互干扰 ， 采取分阶段转体：第一阶段四座逆时针转动的桥梁先转15度 ， 转动速度为每分钟1.15° ， 用时13分钟；第二阶段 ， 五座桥梁同时转体 ， 转动速度为每分钟1.72° ， 最大转体角度为83度 ， 用时48分钟 。转体施工工艺原理犹如制作小米的石磨 ， 下部固定 ， 中间磨心起定位作用 ， 上部随意旋转 。
多项技术创新攻克转体难题“桥梁转体是否成功 ， 关键在于球铰系统、转动支撑系统、转动牵引系统、桥梁平衡系统等在施工过程中的控制 。 ”项目负责人干昌洪介绍 ， 五桥同转牵一发而动全身 ， 一个参数哪怕发生毫米级的误差都将导致风险概率指数级升高 。为了全力确保五桥同转顺利完成 ， 项目团队联合多家科研和技术团队 ， 进行了大量数据计算 ， 反复模拟推演 。 通过布设电子水准仪等高等级测量控制网 ， 采用将误差控制在0.1毫米的精密仪器 ， 进行实时监控测量等措施 ， 确保球铰安装精度控制在0.5毫米范围内 ， 在充分满足桥梁转体超高精度要求的同时 ， 大大提高了安装速度 。为了确保转体安全 ， 项目融合卫星信号与BIM系统 ， 研发出了“三线五桥转体检测平台”系统 ， 该系统如同给转体施工配备了汽车的智能泊车辅助系统 ， 可展现五桥同转的全景影像 ， 扫除转体盲角 。此外 ， 项目自主创新技术 ， 攻克了跨铁路枢纽区5T构同步转体控制技术及安全组织关键技术 。
张文学表示 ， 随着现在大城市周边交通路网越来越密集 ， 这次“五桥同转”的成功 ， 为以后跨线桥的广泛应用打下了坚实基础 。据了解 ， 由重庆市住房和城乡建设委员会牵头推进、中建五局投资、中建隧道承建的重庆市快速路二横线项目起于桃家院子立交 ， 经重庆国际物流枢纽园区、中梁山、童家溪 ， 跨嘉陵江至于礼白立交 ， 全长约14.4公里 。“跨三线五桥同转”实现精准对接 ， 打通了二横线项目建设的“咽喉要道” ， 为二横线的顺利通车奠定了坚实基础 。 快速路二横线作为重庆市“六横七纵”快速路网的重要组成部分 ， 横贯重庆市沙坪坝区、北碚区、两江新区 ， 改善居民出行条件 ， 是实施全市基础设施建设提升行动计划和缓堵保畅的重要组成部分 ， 还将进一步加快完善重庆市快速路网、推动成渝地区双城经济圈建设 。来源：科技日报 文中图片视频均由作者提供
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