國內(nèi)首座高鐵三塔斜拉橋合龍,設(shè)計時速350公里

        科技日報 2021-04-21 21:30:04

        4月18日,全長2961.52米、主跨705米的黃(崗)黃(梅)高鐵重點控制工程巴河特大橋主橋安全順利合龍。

        中國鐵建十六局現(xiàn)場負責(zé)人李志強說,巴河特大橋有兩大技術(shù)創(chuàng)新。

        “主橋設(shè)計為時速350公里高速鐵路無砟軌道,創(chuàng)新性采用剛構(gòu)—連續(xù)梁三塔部分斜拉橋結(jié)構(gòu)體系,為國內(nèi)高速鐵路首次,有效解決了橋梁在運營期變形過大問題;首次在大跨度高鐵橋梁建造中采用大節(jié)段設(shè)計方案,最大節(jié)段長度8米,最大梁段重量650噸,采用懸臂造橋機大節(jié)段施工工藝,至少節(jié)省有效工期4個月。”李志強說。

        創(chuàng)新采用剛構(gòu)—連續(xù)梁三塔斜拉橋結(jié)構(gòu)設(shè)計

        巴河特大橋為何要設(shè)計成時速350公里高速鐵路無砟軌道、主跨705米的剛構(gòu)—連續(xù)梁三塔部分斜拉橋結(jié)構(gòu)體系?

        “巴河特大橋跨越寬約520米的巴河通航水域,最高通航水位為24.81米,為3級航道。設(shè)計主跨705米為剛構(gòu)—連續(xù)梁三塔部分斜拉橋結(jié)構(gòu)體系,便于通航。” 中國鐵建鐵四院(以下簡稱鐵四院)黃黃高鐵巴河特大橋設(shè)計負責(zé)人文望青說,柔性結(jié)構(gòu)大跨斜拉橋,會隨氣溫變化而變,影響軌道平順度。因為有砟軌道維修技術(shù)相對成熟,此前我國設(shè)計的時速350公里高鐵,橋梁軌道設(shè)計均為有砟。列車高速通過有砟軌道,道砟容易被火車吸起,并擊打列車底盤或產(chǎn)生其他問題,鐵路部門規(guī)定,高鐵過有砟軌道,以時速250公里為界限。

        “巴河特大橋設(shè)計為時速350公里高速鐵路無砟軌道,主跨705米的剛構(gòu)—連續(xù)梁三塔部分斜拉橋結(jié)構(gòu)體系,采用了中國國家鐵路集團有限公司(以下簡稱國鐵集團)‘200米—400米高鐵橋關(guān)鍵技術(shù)研究’及鐵四院‘高速鐵路混凝土梁拱組合橋梁關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用’等最新科研成果。”文望青說,這個設(shè)計有效解決了橋梁在長時間運營時,因溫度等原因造成的變形問題,達到結(jié)構(gòu)體系受力合理、景觀效果好、滿足時速350公里高速行車等條件,在同類橋梁中處于領(lǐng)先水平。

        8米大節(jié)段懸臂造橋機施工,節(jié)省有效工期4個月

        獨特的設(shè)計,給施工帶來了挑戰(zhàn)。

        “巴河特大橋施工技術(shù)難點多,質(zhì)量要求高,通過國內(nèi)外技術(shù)調(diào)研,項目技術(shù)團隊在巴河特大橋主橋主梁采用懸臂施工方法,最大節(jié)段長度8米,最大梁段重量650噸,是目前國內(nèi)鐵路梁劃分最長、重量最大的一次懸臂灌注施工節(jié)段。”李志強說,這種工法節(jié)省有效工期4個月,為國內(nèi)高速鐵路建設(shè)中首次應(yīng)用。

        項目自主研發(fā)的800噸懸臂造橋機的設(shè)計與應(yīng)用。“造橋機設(shè)備采用錨拉板式后錨,抗傾覆系數(shù)提高;步履式行走,無須倒換壓軌梁,具有主梁高度小、穩(wěn)定性好、安裝安全方便等特點。”李志強說。

        此外,由于巴河特大橋所處河床覆蓋層較淺,基坑鎖口鋼管樁圍堰支護深度達22米,為國內(nèi)最深。“承臺埋入巖石超過4米,在不允許爆破的條件下,基坑開挖難度大。”李志強說。

        針對巴河特大橋這一施工特點,項目確定了“深水基礎(chǔ)部分斜拉橋長大梁段懸臂澆筑關(guān)鍵施工技術(shù)研究”研究課題,圍繞淺覆蓋層深水基礎(chǔ)施工技術(shù)研究,0號段大體積混凝土水化熱分析、控制與施工技術(shù)研究,XGZQ800/8型懸臂灌注造橋機研制及施工技術(shù)研究3個方面展開科技攻關(guān)。

        建造階段BIM技術(shù)全方位、全過程、全覆蓋

        黃黃鐵路項目BIM技術(shù)應(yīng)用不久前在中國建筑信息模型科技創(chuàng)新聯(lián)盟第五屆“科創(chuàng)杯”中奪得銀獎;在工信部“優(yōu)路杯”BIM大賽中摘得銅獎。

        “在建造巴河特大橋的過程中,我們充分利用BIM技術(shù)可視化、參數(shù)化、模擬性、優(yōu)化性等特點,將BIM應(yīng)用貫穿于場地布置、施工組織設(shè)計、施工方案編制、施工工藝交底等技術(shù)管理所有環(huán)節(jié),實現(xiàn)建造階段BIM技術(shù)全方位、全過程、全覆蓋。”李志強說。

        基于BIM模型與系統(tǒng)集成,項目通過BIM+GIS、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)處理,建立輕量化BIM應(yīng)用系統(tǒng),參數(shù)化模擬臨建到施工,實現(xiàn)全程可追溯;路基填筑連續(xù)壓實信息系統(tǒng),精準壓實,提高效率;CFG信息化樁基系統(tǒng),規(guī)避偏差,優(yōu)化施工;試驗室及拌合站信息化管理系統(tǒng),動態(tài)算量,規(guī)避物料缺盈;智慧工地綜合管理平臺系統(tǒng),實時采集施工現(xiàn)場人員、車輛、水位、環(huán)境等數(shù)據(jù),并通過短信等方式,通知警告信息;建設(shè)高科技展廳,融合警示、教學(xué)、展示等實際需要,打造高品質(zhì)信息化教育體驗館。

        黃黃高鐵是國家《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中“八縱八橫”高速鐵路主通道之一“京港通道”重要組成部分,建成通車后將對完善長江經(jīng)濟帶鐵路網(wǎng)布局、推動大別山革命老區(qū)振興發(fā)展、輻射帶動武漢城市圈協(xié)同發(fā)展具有重要意義。屆時,武漢到黃岡僅需15分鐘。(矯 陽)

        關(guān)鍵詞: 國內(nèi) 高鐵 三塔 斜拉橋

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