187万吨大桥高空转体的背后,公安的乡

发布时间:2018-1-11 13:21:24   点击数:

13日下午,被誉为“西南第一墩”的黄马高速公路工程第3标段浑水塘特大桥上跨南昆铁路立交转体T构桥,在计算机控制系统的精确控制下,两台自动连续千斤顶牵引着1.87万吨重的转体T构顺时针旋转,在44.3米的高空转体79度,经过分钟的平稳旋转,顺利到达设计桥位,成功的跨越了南昆铁路,实现昆明国际新空港与环滇池城市群快速的交通联接。

那么,在这看似神话的高空转体桥梁工程背后,有着哪些我们所不知道的工序呢?下面我就带大家一探究竟,去解密高空转体桥背后的神秘面纱!

前言:随着科学技术的不断发展,桥梁无支架施工不断出现新工艺,转体施工就是其中的一种。桥梁转体施工适用跨越深谷急流、难以吊装的特殊河道,具有节省吊装费用,安全、可靠、整体性好等特点。

一、桥梁转体施工的工作原理

桥梁转体施工的工作原理,就像挖掘机铲臂随意旋转一样,在桥台(单孔桥)或桥墩(多孔桥)上分别预制一个转动轴心,以转动轴心为界把桥梁分为上、下两部分,上部整体旋转,下部为固定墩台、基础,这样可根据现场实际情况,上部构造可在路堤上或河岸上预制,旋转角度也可根据地形随意旋转。

二、桥梁转体施工工艺的特点

桥梁转体施工工艺适用于跨径较大的单孔或多孔钢筋混凝土桥梁施工。尤其适用于跨越深谷、水深流急和公铁立交、风景胜地、自然保护区等施工受限制的现场。

由于桥梁转体施工是靠结构自身旋转就位,不用吊装设备,并可节省大量支架木材或钢材。

采用混凝土轴心转体施工,转体工艺简便易行,转体重量全部由桥墩(或桥台)球面混凝土轴心承受,承载力大,转动安全、平衡、可靠。

可将半孔上部结构整体预制,结构整体性强,稳定性好,更能体现结构的力学性能的合理性。

施工工艺和所用施工机械简单,转体时仅需两盘绞磨、几组滑轮即可使上部结构在短时间内转体就位,简便易行,易于掌握,便于推广。

三、转体施工法的关键技术

转体施工法的关键技术问题是转动设备与转动能力,施工过程中的结构稳定和强度保证,结构的合拢与体系的转换。

1、竖转法

竖转法主要用于肋拱桥,拱肋通常在低位浇筑或拼装,然后向上拉升达到设计位置,再合拢。

竖转体系一般由牵引系统、索塔、拉索组成。竖转的拉索索力在脱架时最大,因为此时拉索的水平角最小,产生的竖向分力也最小,而且拱肋要实现从多跨支承到铰支承和扣点处索支承的过渡,脱架时要完成结构自身的变形与受力的转化。为使竖转脱架顺利,有时需在提升索点安置助升千斤顶。

竖转施工方案设计时,要合理安排竖转体系。索塔高、支架高(拼装位置高),则水平交角也大,脱架提升力也相对小,但索塔、拼装支架受力(特别是受压稳定问题)也大,材料用量也多;反之亦然。在竖转过程中,主要要考虑索塔的受力和拱肋的受力,尤其是风力的作用。

在施工工艺上,竖转铰的构造与安装精度,索鞍与牵转动力装置,索塔和锚固系统是保证竖转质量、转动顺利和安全的关键所在。国内的拱桥基本上为无铰拱,竖转铰是施工临时构造,所以,竖转铰的结构与精度应综合考虑满足施工要求和降低造价。跨径较小时,可采用插销式,跨径较大时可采用滚轴。拉索的牵引系统当跨径较小时,可采用卷扬机牵引;跨径较大,要求牵引力较大,牵引索也较多时,则应采用千斤顶液压同步系统。

竖向转体示意图

竖向转体实例:重庆珍珠大桥

2、平转法

平转法的转动体系主要有转动支承系统、转动牵引系统和平衡系统。

转动支承系统是平转法施工的关键设备,由上转盘和下转盘构成。上转盘支承转动结构,下转盘与基础相联。通过上转盘相对于下转盘转动,达到转体目的。转动支承系统必须兼顾转体、承重及平衡等多种功能。按转动支承时的平衡条件,转动支承可分为磨心支承、撑脚支承和磨心与撑脚共同支承三种类型。

磨心支承由中心撑压面承受全部转动重量,通常在磨心插有定位转轴。为了保证安全,通常在支承转盘周围设有支重轮或支撑脚正常转动时,支重轮或承重脚不与滑道面接触,一旦有倾覆倾向则起支承作用。在已转体施工的桥梁中,一般要求此间隙从2~20mm,间隙越小对滑道面的高差要求越高。磨心支承有钢结构和钢筋混凝土结构。在我国以采用钢筋混凝土结构为主。上下转盘弧形接触面的混凝土均应打磨光滑,再涂以二硫化铜或黄油四氟粉等润滑剂,以减小摩擦系数(一般在0.03~0.06之间)。

撑脚支撑形式下转盘为一环道,上转盘的撑脚有4个或4个以上,以保持平转时的稳定。转动过程支撑范围大,抗倾稳定性能好,但阻力力矩也随之增大,而且环道与撑脚的施工精度要求较高,撑脚形式有采用滚轮,也有采用柱脚的。滚轮平转时为滚动摩擦,摩阻力小,但加工困难,而且常因加工精度不够或变形使滚轮不滚。采用柱脚平转时为滑动摩擦,通常用不锈钢板加四氟板再涂黄油等润滑剂,其加工精度比滚轮容易保证,通过精心施工,已有较多成功的例子。

转动支承系统

第三类支承为磨心与撑脚共同支承。大里营立交桥采用一个撑脚与磨心共同作用的转动体系,在撑脚与磨心连线的垂直方向设有保护撑脚。如果撑脚多于一个,则支承点多于2个,上转盘类似于超静定结构,在施工工艺上保证各支撑点受力基本符合设计要求比较困难。

水平转体施工中,能否转动是一个很关键的技术问题。一般情况下可把启动摩擦系数设在0.06~0.08之问,有时为保证有足够的启动力,按0.1配置启动力。因此减小摩阻力,提高转动力矩是保证平转顺利实施的两个关键。转动力通常安排在上转盘的外侧,以获得较大的力臂。转动力可以是推力,也可以是拉力。推力由千斤顶施加,但千斤顶行程短,转动过程中千斤顶安装的工作量又很大,为保证平转过程的连续性,所以单独采用千斤顶顶推平转的较少。转动力通常为拉力,转动重量小时,采用卷扬机,转体重量大时采用牵引千斤顶,有时还辅以助推千斤顶,用于克服启动时静摩阻力与动摩阻力之间的增量。

平转法示意图

平转过程中的平衡问题也是一个关键问题。对于斜拉桥、T构桥以及带悬臂的中承式拱桥等上部恒载在墩轴线方向基本对称的结构,一般以桥墩轴心为转动中心,为使重心降低,通常将转盘设于墩底。对于单跨拱桥、斜腿刚构等,平转施工分为有平衡重与无平衡重转体两种。有平衡重时,上部结构与桥台一起作为转体结构,上部结构悬臂长,重量轻,桥台则相反,在设置转轴中心时,尽可能远离上部结构方向,以求得平衡,如果还不平衡,则需在台后加平衡重;无平衡重转体,只转动上部结构部分,利用背索平衡,使结构转体过程中被转体部分始终为索和转铰处两点支承的简支结构。

平转法施工实例:邹城三十米桥上跨铁路立交桥,目前世界最重

3、转体施工受力

转体施工的受力分析目的是保证结构的平衡,以防倾覆;保证受力在容许值内,以防结构破坏;保证锚固体系的可靠性。转体过程历时较短,少则几十分钟,最多不超过一天,所以主要考虑施工荷载。在大风地区按常见的风力考虑,通常不考虑地震荷载和台风影响,这主要从工期选择来保证。此外,转体结构的变形控制、合拢构造与体系转换也是转体施工应考虑的重要问题。

桥梁转体施工是近年出现的一种新工艺,最适宜在跨越深谷、急流及公铁立交情况下采用,通过有平衡重和无平衡重两桥试验结果分析。桥梁转体施工工艺,无论从技术上和经济上都是可行的和经济的,特殊桥位处采用此工艺最好。

看看中国的桥有多牛!

  在世界桥梁业有着这样一句话:世界桥梁建设20世纪70年代以前看欧美,90年代看日本,21世纪看中国。目前,“中国桥梁”,已经成了中国的一张亮丽名片和彰显综合国力的重要符号。一起来看看!

1.北盘江大桥

  9月10日,杭瑞高速公路贵州毕节至都格段(黔滇界)北盘江大桥顺利实现合龙。北盘江大桥坐落于云南宣威与贵州水城交界处,横跨云贵两省,全长.4米,桥面到谷底垂直高度米,成为目前世界第一高桥。同时,大桥东、西两岸的主桥墩高度分别为米和米,米的主跨也仅次于后期开工建设的贵(阳)黔(西)高速公路鸭池河特大桥,在同类型桥梁主跨的跨径中排位世界第二。

2.港珠澳大桥

  正在建设的港珠澳大桥是连接香港、珠海、澳门的超大型跨海通道,它集桥、岛、隧道于一体,全长55公里,是世界上最长的跨海大桥,同时也拥有世界上最长的沉管海底隧道,是中国建设史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海桥梁。港珠澳大桥建成通车后,珠海至香港的交通时间将由现在的水路约1小时、陆路3小时以上,缩短至20-30分钟。

3.杭州湾跨海大桥

  杭州湾跨海大桥是连接长三角的经济枢纽。该桥于年11月4日开工建设,年5月1日建成通车。桥全长36公里,比连接巴林与沙特的法赫德国王大桥还长11公里,曾保持中国世界纪录协会世界最长的跨海大桥世界纪录。

4.青岛海湾大桥

  青岛海湾大桥又称胶州湾跨海大桥,是我国自行设计、施工、建造的特大跨海大桥。大桥全长36.48公里,投资额近亿,历时4年完工。全长超过我国杭州湾跨海大桥和美国切萨皮克湾跨海大桥,是当今世界上最长的跨海大桥。大桥于年6月30日全线通车。

5.苏通大桥

  苏通长江大桥位于江苏省东南部,全长34.2公里,年6月30日建成通车。苏通大桥的建设创造了米斜拉桥最大跨径、.4米最高索塔、米最长斜拉索和根长米、直径2.8米/2.5米最大群桩基础等四项世界第一,使人类建设斜拉桥的跨越能力首次突破了0米大关。

6.武汉鹦鹉洲长江大桥

  鹦鹉洲长江大桥位于武汉长江大桥上游2.3公里,为武汉市的第八座长江大桥,主桥面为双向8车道。这是世界首座主缆连续的三塔四跨悬索桥,世界同类桥梁中跨度最大的三塔四跨悬索桥。年12月28日正式建成通车。

7.张家界大峡谷玻璃桥

  世界最高最长玻璃桥、世界最高蹦极台、世界最陡蹓索、世界最柔的桥梁……张家界大峡谷玻璃桥长米、宽6米,桥面铺设了99块三层叠加而成的钢化玻璃,厚度仅0.6米,创造了世界最长、世界最高、世界首座玻璃作为主受力结构的大型桥梁等多项“世界之最”。

8.矮寨大桥

  高耸的两座山峰之间,6米的悬索桥横跨峡谷,在距地面米处形成壮观的空中走廊,这就是有名的湘西矮寨大桥。矮寨特大悬索桥位于湖南省湘西州吉首市矮寨镇境内,工程为双层公路、观光通道两用桥梁,四车道高速公路特大桥。桥型方案为钢桁加劲梁单跨悬索桥,全长.65米,悬索桥的主跨为6米,创造了四项世界第一。

9.重庆万州长江大桥

  万州长江大桥原名万县长江大桥,是一座公路桥。这是连接国道线的一座特大型公路配套桥,是长江上第一座单孔跨江公路大桥,也是当时世界上同类型跨度最大的拱桥。全桥长米,宽23米,桥拱净跨米,桥面距江面高米。主桥于年5月竣工通车,是当时世界上跨径和规模最大的钢筋混凝土拱桥。

10.福建平潭海峡公铁两用大桥

  我国第一座真正意义上的公铁两用跨海大桥——平潭海峡公铁两用大桥正在加紧建设。这座大桥也因为“施工难度最大”闻名于桥梁界。大桥的位置正处于世界三大风区之一,全年6级以上大风天数超过天,环境极其恶劣。大桥全长16公里。目前,这座大桥从新结构、新工艺、新方法等方面已申报了12项专利,可称之为一座创新型的大桥。

11.四川干海子特大桥

  干海子特大桥为京昆高速、雅西高速公路重难点控制性工程之一,位于海拔米的四川雅安石棉县境内,全长米,桥宽24.5米,共36跨。最高钢管格构桥墩达米,是世界第一座全钢管混凝土桁架梁桥,其桁架梁长度和钢管格构墩高度均为世界第一。此大桥于年6月起开始施工,年4月,雅西高速路干海子特大桥竣工,拿下4项世界第一。

12.云南龙江特大桥

  龙江特大桥位于云南省西部、横断山脉南段,路桥垂直跨越龙江,大桥将采用双塔单跨钢箱梁悬索桥。桥面离江面米,最高的索塔顶到江面米,抗震等级按Ⅸ度设防,是云南省首座特大跨径钢箱梁悬索桥,也是亚洲最大的山区悬索桥。

为中国桥梁点赞!

来源:网络

长按







































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