国内铁路首座斜拉桥裸塔转体施工顺利完成

来源:中国铁建官方微信 作者:刘新红  时间:2020-07-09 【字体:

7月8日3点35分,由中铁十六局集团承建、铁四院设计的我国高速铁路最大跨度混凝土独塔斜拉桥——福厦高铁木兰溪特大桥万吨主塔完成逆时针90度转体,安全顺利到达指定位置,开创了国内高速铁路大跨度斜拉桥裸塔转体施工的先河,再次展现了中国高铁建造技术的高水准。

木兰溪特大桥效果图。

为最大限度保障临近既有线行车安全,大桥主塔转体施工在凌晨进行,高48.2米的“宝瓶型”桥梁主塔以大约每分钟1度的速度缓缓原地旋转,历时1小时23分钟圆满完成转体,成功上演了一场完美的“空中芭蕾”。

福厦高铁是国家“十三五”规划重点建设项目,北起福州,途经莆田、泉州,南至厦门和漳州,线路全长277公里,设计时速350公里,是我国首条跨海高铁。其中,木兰溪特大桥全长18746.92米,是全线重难点控制性工程之一,主桥设计为(30+145+145+30)米预应力混凝土独塔双索面斜拉桥,主塔总高度85.5米,采用预应力钢筋混凝土结构。

大桥主塔位于福建省莆田市木兰溪河畔、沈海高速左右幅之间三角区域内,左侧紧邻既有杭深铁路线。若按常规方法施工,主塔边缘与杭深线桁架桥最小距离仅6.08米,高出桁架桥40米,为超邻近既有线施工,作业空间狭小,施工难度极大,确保现场施工作业和邻近营业线安全是重中之重。

项目部联合建设单位、设计单位多次召开技术安全分析会,对施工方案进行优化分析,最终决定采取“侧位现浇+平转法”施工工艺,即“宝瓶型”主塔先以平行于杭深线的方向修建,使塔身与铁路的最小距离从6.08米增加至14米,并在主塔底部设置承载能力1.2万吨球铰,施工至塔柱转体标高后,再原地逆时针平转90度到达预定位置,固结后继续施工上塔柱至封顶。该技术在国内高速铁路建设中尚属首次应用,同时主塔采取全封闭液压爬模施工,大幅降低了涉铁施工安全风险。

裸塔转体技术与传统的带梁转体技术相比,转体重量轻、重心高,塔柱平衡性和稳定性控制难度增大。直观来说,可以将带梁转体比作拿着竹竿走钢丝,两侧梁体能够起到一定的平衡作用,而裸塔转体则可以理解为夹着手直挺挺地走钢丝,必然更加难以保持平衡。为此,项目技术团队在裸塔转体施工中不再像以往一样追求球铰摩阻力减小,而是严格控制在合理范围内,以求精准把控转体过程中塔柱的转体角度和姿态变化。

为确保主塔在无“平衡臂”辅助下安全、准确转体到位,项目团队在球铰安装时严格控制平衡精度在0.5毫米以内,并在撑脚之间设置钢板和聚乙烯滑块用以控制间隙,设置16个沙箱和16组型钢作为临时支撑,预防大风等不利影响导致施工过程中的不平衡。严格控制主塔顶部物品对称堆放、液压爬模同步爬升和混凝土平衡浇筑,确保主塔成型姿态。采用精密仪器对转体施工全过程进行精准跟踪监测,为转体平衡和稳定保驾护航。

此次主塔转体完成后,木兰溪特大桥即将进行主塔剩余上塔柱和主梁、挂索施工,为项目2022年竣工通车奠定坚实基础,也为后续类似涉铁施工积累了宝贵经验。项目建成通车后,福州、厦门、泉州、漳州将形成半小时交通圈,实现沿线城市“高铁进京”,对打通东南沿海高速铁路大通道、构建现代化综合交通运输体系、推动沿线新型城镇化建设具有重要意义。

福厦高铁木兰溪特大桥转体现场。