科技日報記者 魏依晨?通訊員?姚思超
最具工程美感的橋型是什么?
(資料圖片僅供參考)
懸索橋?斜拉橋?
在大橋建設者眼中,懸索橋是不二之選。懸索橋的美兼具古典氣質和現代美感,也是橋梁領域公認最優美的橋型。
2022年8月26日通車的玉楚高速綠汁江大橋,是懸索橋界的“優等生”。遠遠眺望,綠汁江大橋高聳的H型主塔如同一名戰士巋然屹立于70度的峭壁之上,兩條中國紅的主纜好似絲帶一般懸掛在河谷兩岸。單塔單跨,780米的世界第一跨度,極具個性色彩的橋型設計讓它在崇山峻嶺中很是“吸睛”。
穩如泰山,這座懸索橋靠的是什么?
直徑達62厘米,總重量超過4025噸的主纜兩端,與山體里的隧道錨相連,就像一雙孔武有力的“雙手”,“伸進”隧道錨中,牢牢抓住兩岸的山體,穩穩托起這座大橋。
但它還需要一個“幫手”——索鞍。
索鞍是一種供主纜繞過塔頂的支撐并使主纜平順地改變方向的結構,可以把它們看作是保護“雙手”的“手套”,加強整座大橋的安全性。
綠汁江大橋兩岸采用的是隧道式錨碇,大橋兩岸均設有隧道錨,但在索鞍的結構設置上卻不相同。這種組合索鞍的底部為長方形格柵,相當于車的“底盤”,上方分別是下承板、滾輪組件、上承板及壓梁組件,最上方則為梯形的鞍體結構,可以看作是車的“骨架”。組合索鞍從側方看就像是一個“貝殼”,復雜且精致,令人著迷。
技術方向有了,具體的實施路徑選擇擺在了施工團隊的面前:滾軸式組合索鞍設置于楚雄岸隧道錨錨洞內,錨洞高14.02米,寬8.08米,而整個“貝殼”的長度就達到了7.06米,寬度4.7米,總重量超過200噸。
如何將這個“大家伙”搬運至空間狹窄的隧道錨內呢?
必須改變思路。
“山區懸索橋隧道錨狹窄空間內滾軸式組合索鞍吊裝方法。”這是大橋建設者給出的解決答案。
第一步是設置門架,形成組合索鞍的吊裝系統。門架之后就是索鞍構件如何進洞的問題。楚雄岸地形陡峭,錨洞若按常規施工方案進洞則洞口仰坡高達200米以上,安全風險太高。根據現場實際地形地質情況,采用200米長的施工橫洞輔助隧道錨進洞方案。
門架和索鞍構件進洞后,真正的挑戰才開始:格柵構件安裝。格柵是組合索鞍的基礎,決定了整個索鞍質量。按照設計要求,格柵板的頂面高程誤差要控制在5毫米內,頂面的平整度不能超過全平面0.25毫米。
大索鞍如何在窄隧道錨內“定居”?
大橋建設者如何控制格柵板安裝精度?
在吊裝系統的支持下,長方形的格柵滑移、下放至支墩頂與標志線對齊。然后建設者創新性地在格柵槽與預埋件安裝頂緊裝置。這是一種楔形塊,起著找平作用。格柵板上共設計了13個楔形塊,通過調節這些楔形塊,確保格柵板平整度初調的高效性和高精度。
初調完成后還有精調。
為了保證格柵的平整度的精確,項目技術團隊自主研發出了一套平整度測量的裝置。該裝置包括深度千分尺、不銹鋼杯、連接導管等組成,測量精度高、操作方便快捷,可有效保證格柵板的精度滿足設計要求。
再往后,依次就是下承板、滾輪組件及上承板的安裝。到了最后的鞍體安裝環節,鞍體吊裝先吊裝錨跨側鞍體,后安裝中跨側鞍體。鞍體滑移至安裝位置后,采用千斤頂緩慢下放至離上承板10厘米處暫停下放,調整角度使鞍體底部導向孔對中上承板上定位銷。依次將錨跨側和中跨側鞍體安裝到位,將兩塊鞍體用高栓連接固定形成整體。
最終,體型龐大的組合索鞍順利在狹窄的隧道錨內“定居”下來。
目前,依托于該橋梁的滾軸式組合散索鞍安裝技術成果《山區懸索橋隧道錨洞內復合索鞍安裝方法》《山區懸索橋狹窄洞室復合索鞍的安裝裝置》相繼獲得國家發明專利和國家新型專利證書;《狹小空間滾軸式組合索鞍施工工法》于近期榮獲中國公路建設行業協會2022年度公路工程工法。
十二月,綻放的冬櫻讓高山峻嶺多了幾分色彩。“蝸居”大山的“貝殼”,雖身處陋室,但它的心卻已在這“安家”。只見它面向主塔,將身軀與主纜牢牢“抱緊”,日夜守護著峽谷上的“彩虹”。
(圖由中鐵大橋局五公司提供)
關鍵詞: