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【广东】深中通道伶仃洋大桥东索塔完成封顶

2021-06-18 12:44:02 来源:中国交通新闻网 作者:张政 陈斌 黄森 徐军

本网讯  6月17日,随着伶仃洋大桥东索塔第48节塔柱混凝土浇筑完成,由中交公规院设计、中交二航局建设的深中通道伶仃洋大桥东索塔完成封顶。

深中通道项目采用东隧西桥方案,全长24公里,是集“桥、岛、隧、地下互通”为一体的超级跨海集群工程。伶仃洋大桥为深中通道关键控制性工程,为跨径2826米的三跨全漂浮体系悬索桥,主跨1666米,是世界最大跨径海上钢箱梁悬索桥。大桥分为东西两个索塔,每个塔高270米,相当于90层楼高,建成后将成为全球最高海中大桥。

伶仃洋大桥轻且高,并处于台风多发区,对抗风技术提出了较高要求。在设计过程中,中交公规院通过风洞试验优化主梁截面形状,采取导流措施,并研发新型组合气动控制技术,攻克了超大跨径整体钢箱悬索桥在强台风区域的灾变控制难题,最高可抗17级台风。

伶仃洋大桥离岸10公里,采用深水海中超大型重力式锚碇方案,地层为深厚软弱淤泥及粉砂层。针对地质特点,中交公规院首次提出在海中采用锁扣钢管桩围堰填砂筑岛形成陆域,在陆域施作8字形地下连续墙锚碇基础方案。与抛石筑岛方案相比,该方案具有施工效率高、环境影响小及工后易于清除的优点,解决了离岸深水海中锚碇设计施工的关键技术难题。

中交二航局承建的深中通道S04合同段主要施工内容包括伶仃洋大桥东索塔、东锚碇、上游侧主缆架设、钢箱梁安装、东泄洪区非通航孔桥下部构造等,线路全长3973米。

东索塔塔柱施工共分48次浇筑,共计混凝土约5万立方米,钢筋用量高达7400吨,相当于埃菲尔铁塔的用钢量。塔柱钢筋采用直径40毫米和32毫米的主筋,塔柱断面为八边形截面,随着高度爬升不断收分变化,对每个部品钢筋整体近千个钢筋接头对接的精度控制带来巨大挑战。

中交二航局深中通道项目技术总负责人肖文福介绍:“项目团队研发了钢筋网片预制、装配化拼装成型、整节段吊安的部品钢筋施工工艺。钢筋在工厂内快速拼装成型,整体运到现场,并利用大型起重设备整体起吊、对接与安装,单节段钢筋绑扎速度由传统现场绑扎的4天提高至现在的1天,单节段现场钢筋安装时间不到30小时。”

东索塔线形控制难,施工区域属南亚热带海洋性季风气候区,施工期台风频繁,每年侵袭珠江口水域台风数量约4到6个。在索塔采用混凝土现浇工艺的大前提下,传统设备在施工效率、品质、人员劳动强度和安全风险管控方面均难以与索塔的建设目标匹配。

针对传统施工设备存在的问题,中交二航局以“工厂化生产、装配化施工、智能化控制”为总体思路,提出将桥塔高空现场打造成“竖向移动工厂”,将施工全过程的人、机、料、物、法、环等要素全方位实时监测与控制,研发建造了一体化智能筑塔机。

该筑塔机是一种应用于超高桥梁主塔的智能建造设备,主要由爬升系统、架体结构、布料系统、养护系统、模板系统、抗风装置、钢筋部品调位系统和智能信息化系统等八部分组成。筑塔机整体由4组架体组成,高26.7米,沿架体高度方向分别设置作业、养护及修复平台共8层,架体间通过收分装置适应塔柱复杂截面的变化。筑塔机爬升采用大行程液压油缸,单个油缸顶升能力达100吨且可在各方向调节角度,广泛适应塔肢在不同高度上的线形变化。

中交二航局团队运用大型吊装设备MD3600塔吊,整体吊装塔柱节段钢筋部品,利用引导装置实现部品底部快速就位,吊具搁置在内模支架上,三向精确调整钢筋笼顶部空间坐标,挤压锥形套筒完成钢筋连接。塔柱混凝土浇筑时,采用对角布置的两台布料机,通过筑塔机的智能控制系统自动布料,同时利用内腔支架顶部设置的自动振捣系统,辅助作业人员完成混凝土振捣。此外,筑塔机热雾养护系统,可智能调节混凝土温度湿度,有力确保实体质量。

一体化智能筑塔机的应用使塔柱达到1.2米每天的爬升速度,相比传统工艺提高1.5倍。其智能养护系统使塔柱混凝土达到工厂内标准化养护条件,提高养护时间7天。该设备还减少作业工人40%左右,减少了高空作业安全风险。一体化智能筑塔设备及成套建造技术的创新研发将超高混凝土桥塔的传统建造技术升级为工业化建造技术,用机器最大程度代替人工,将工厂化设施搬到施工现场,将工业化、智能化、信息化、标准化高度融合到桥梁建设中,为超高索塔建造带来革命性升级。

深中通道是港珠澳大桥、南沙大桥之后,为粤港澳大湾区建设构筑的又一重要交通大动脉,建成后将有力推进珠三角经济、交通一体化及转型升级,成为联系珠江口东西两岸的直联通道,具有重要战略意义。


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