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精工匠筑跃龙门——中交一公局集团108国道禹门口黄河公路大桥建设纪实

2019-10-14 13:41:32 来源:中国交通新闻网 作者:孙亚峰 王党印

本网讯 9月26日,由中交一公局集团承建的西北地区跨径最大斜拉桥——108国道禹门口黄河公路大桥实现主桥合龙。

禹门口又称“龙门”,扼黄河咽喉,河水至此激流奔涌,直泻千仞。禹门口黄河公路大桥连接陕西省韩城市和山西省河津市,是“跨黄河、跨铁路、跨两省”三跨双塔双索面斜拉桥,也是目前黄河流域已建及在建跨径最大、技术含量最高、结构最复杂的斜拉桥。大桥全长1660.4米,主跨565米,H形主塔高171米,全线采用双向6车道一级公路技术标准建设,设计时速80公里。

中交一公局集团建设者在施工过程中,相继克服了气候和水文条件的不利影响,解决了大跨径悬臂施工、跨既有线转体施工、大体积混凝土温控等一系列难题,以匠心求品质,在滔滔黄河之上又增添了一道新的风景。

开展风洞试验 大悬臂施工稳立“风口浪尖”

禹门口黄河大桥主桥位于秦晋大峡谷出口,为最大限度减少对施工现场环境的影响,桥梁设计阶段创造性地取消了一般斜拉桥辅助墩设计,这使得大跨径斜拉桥在大悬臂状态下施工难度系数急剧增加。加上地处黄河峡谷风口,项目每年6级以上大风天气有7个多月,每天持续19个小时,有时瞬时风力可达12级,大风使得大悬臂状态下结构受力也发生复杂变化。

项目团队联合长安大学开展专项课题研究,建立实体模型开展风洞试验,以科研结果指导现场施工,确保桥梁结构安全。同时,在栈桥、电梯、塔吊顶等位置安装风速监测预警系统。一旦风力超过6级,报警系统便会启动,现场根据报警提示停止一切吊装及高空作业,确保施工过程安全。

高空秀技 华丽转身

禹门口黄河公路大桥跨越黄韩侯铁路和侯西铁路,西引桥转体不仅要减少对既有铁路线施工干扰,转体过程中还须克服纵、横向不平衡难题。常年大风也为转体施工增加了难度。

针对以上困难,项目团队首次应用国内最大吨位RPC球铰系统,两幅桥体先在铁路两侧平行既有线挂篮悬浇,随后再进行转体、球铰封盘,最终使中跨合龙段和边跨合龙段成桥。为克服转体结构不平衡问题,转体前先对转体结构进行称重试验,然后在梁顶、承台上转盘、撑脚等位置安装角度监测、空间监测、应力监测传感器,并在转体施工现场设置现场指挥中心,对转体过程中的数据进行实时监测分析,每转动5度,指挥中心便会通报桥梁状态。到最后2度,采用定距方式进行控制,最终完成国内高难度的“空中转体”。

内外监测及时冷却 承台坚固耐久

承台浇筑是禹门口黄河公路大桥主桥施工的一大难题,主桥承台混凝土最大浇筑方量达8526立方米,由于水泥水化释放大量的水化热,将导致承台出现裂缝,而大体积混凝土施工如何释放其内部混凝土水化热一直以来都是工程建筑业内难以攻克的难题。

项目团队经过详细演算推论,?制定《大体积承台混凝土温控施工方案》,应用冷却水循环系统,从而解决了承台核心混凝土温度过高的问题,再配合大体积温控系统应用,做到了承台从内到外温度全监测,实现了精准降温,保证了承台结构的耐久性。

细化方案 精准合龙

为达到承受荷载所需结构强度,项目“量身定制”了钢绞线斜拉索,强度达1860兆帕,单根斜拉索最大吊重约2200吨,足以吊起110辆小汽车。由于用钢量和混凝土量巨大,所用的钢量达2.13万吨,相当于近半个鸟巢用钢量,混凝土18.4万立方米,相当于一个国家大剧院混凝土量。

为保证大桥的结构强度,大桥钢构件间共使用52万套高强螺栓连接。本次合龙施工,钢主梁采用“喂梁”方式进行调整,通过桅杆式起重机吊装到位后进行对接。为确保精准定位,项目发明制造反力支架及限位滑槽两项装置,引导钢梁随温度变化调整姿态,实现螺栓孔定位误差小于2毫米的精度。待到达预定合龙温度时间,迅速进行冲钉和高强螺栓的施拧工作。整个过程持续约6小时,经过4天的后续施工,完成各配件的吊装及安装,最终实现精准合龙。

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