近日,中建六局承建的福建龙岩大桥百米高万吨主塔完成逆时针69度旋转,开世界钢箱梁斜拉桥二次转体施工(独塔单转和塔梁共转)的先河,向世界展示了中国基础设施建设的超高水准。
为最大限度保障行车安全,当日,“独塔单转”作业在凌晨进行。施工现场灯光璀璨,约1.6万吨“宝石”形扁平状桥梁主塔,以每分钟一度的速度,缓缓地进行原地旋转,最终圆满完成逆时针69度转体,在夜空中上演一场精彩的“空中芭蕾”。
作为福建龙岩市重点民生工程,龙岩大桥主桥设计为(190+150)米不对称孔跨独塔双索面钢箱梁斜拉桥,主塔设计为“宝石”形,采用钢筋混凝土结构。大桥建成通车后将大大缩短龙岩市南北城区距离,加快城市一体化建设,对海西经济区发展具有重要意义。
龙岩大桥主桥工区位于龙岩市中心城区,向北侵入三分之一河道,向南侵入二分之一既有道路,东跨两条既有铁路线,可以形容为“在螺蛳壳里做道场”,施工难度巨大。龙岩大桥毗邻的龙漳高铁线是Ⅰ级客运专线,每天有近120班列车经过,按照常规的施工方法,主塔施工时距离铁路的最近距离不足6.5米,按照铁路风险评级,全部施工过程都是铁路一级风险源,可谓不可能完成的任务。
为突破条件限制,项目部联合中建六局技术中心,经过大胆假设,精心论证,最终决定创造性开发“水平二次转体”施工工艺,在原“塔梁共转”的基础上增加一次“独塔单转”,将桥塔施工现场距铁路的距离拉开至20米左右,一举解决安全风险。
“独塔单转”即“宝石”形扁平状主塔先以平行于铁路的方向进行修建,使主塔塔身距离铁路的最小距离从6.5米增大到接近20米。主塔施工完成后,再原地转体69度到达预定位置。与以往“塔梁共转”不同,这种“独塔单转”在世界斜拉桥建设中尚属首次,重心相较于塔梁共转提升约15米左右,降低安全风险的同时带来了巨大的技术挑战。
龙岩大桥主塔高约121米,精准把控转体过程中塔柱的转体角度和姿态变化是项目保证转体安全的首要难题。为此,项目测量团队,提前谋划,充分准备,在主塔施工过程中预设测量棱镜,在塔顶设置万象棱镜,确保可多角度准确测量。转体前预测,转体时采用全球首台自动学习全站仪——徕卡TS60,拥有全新ATRplus自动照准技术,0.5秒超高精度精密检测,全过程精准跟踪监控主塔转体数据,为转体质量和安全保驾护航。
据项目经理李川介绍,转体使用的球铰直径长达5米,总重超120吨,设计最大承载能力高达2.5万吨,相当于能承受2.5个埃菲尔铁塔的重量。为了保证转体过程中的平衡,项目人员在球铰安装时就严格将平衡度控制在0.5毫米以内,同时设置钢板和聚四氟乙烯滑块,控制撑脚和滑道之间的间隙,预防大风不利影响;此外在塔身浇筑施工时,还对特殊部位进行对称浇筑,确保主塔成型姿态。
李川说,此次“独塔单转”完成后,大桥将进行桥面箱梁作业。桥面安装完成后,主塔连桥面再整体“二次转体”21度,为主桥合龙、竣工通车奠定基础。在两次转体间隙期间,将采用单独设计的支撑体系承担上部结构重力,保证万无一失。
据了解,项目在建设过程中,除了“两次转体”外,还克服了诸多难以想象的困难。龙岩大桥主塔施工区属岩溶强烈发育区,地下溶洞、土洞多且复杂,部分地区溶洞层层贯通,犹如一串串冰糖葫芦,溶腔平面最大尺寸相当于5.7个篮球场,溶腔最大高度29.6米,相当于近10层楼的高度,在如此脆弱的岩层上进行桩基施工,无疑相当于在鸡蛋壳上面打洞,施工难度可想而知。项目首创“旋挖钻分级钻进、钢护筒全断面跟进”施工工艺,解决了世界复杂岩溶地区超深大直径嵌岩桩无法成孔的难题。(中建六局供稿)