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“世界第一高塔桥”背后的高科技

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贵州省公路开发有限责任公司和贵州桥梁建设集团有限责任公司牵头下,联合中交第二公路工程局有限公司和中铁大桥科学研究院有限公司等有关单位,根据大桥施工技术难点、特点,制定和试用了一系列新技术、新工艺,确保大桥施工全程处于可控状态。


施工方案专家评审组组长、设计大师孟凡超介绍,主塔、主梁施工整个过程由施工BIM管理系统把控,主塔施工主要采用钢筋快速安装工艺和高空高标号大体积混凝土施工工艺两项新工艺;基于垂直高度环境条件变化机制砂高性能混凝土质量控制技术和基于光纤的超高主塔监控技术两项新技术。


贵州桥梁集团与交通运输部公路科学研究院合作,现阶段已完成并正在使用“大体积混凝土施工监控预警模块”手机APP和数据录入平台的开发工作,基于BIM的管理平台和其他模块的开发工作将持续进行。


BIM协同管理平台向运营维护管理系统开放数据接口,通过共用数据库,实现完整的、准确的“虚拟资产”的移交,将大桥竣工BIM数据模型移交至桥梁运营养护管理单位。


钢筋快速安装工艺经济效益显著


常规主塔钢筋安装通常采用节段单根机械连接接长的方式安装,而根据平塘特大桥自身特点,施工方以“平面安装”为突破口,实行主塔钢筋网状安装。


为有效解决网片连接的错位问题,采用钢筋网片框架散件吊装钢筋,吊装时钢筋之间不做任何连接,保持单根钢筋能有效活动,以不改变机械连接的方式,使主筋能安装到位,将钢筋锁在两片胎架中间利用特殊吊具起吊。


此外,钢筋网片尺寸定为高6米,宽9米,主要以主筋、水平筋两种形式循序渐进进行工艺创新,钢筋接头均按规范要求交错设置。钢筋网片统一提前加工,在加工前根据网片尺寸对应制作胎架,在胎架上进行拼装,胎架利用工字钢及槽钢焊接而成,根据设计图纸按钢筋尺寸及间距制作凹槽,高效地保障了钢筋安装的精度。为减少钢筋网在吊装过程中的变形,施工方在自制胎架时保持了足够的刚度。钢筋网吊运至塔顶后,依靠人工配合塔吊以不改变机械连接的方式,使主筋顺利安装到位。同时利用不断改良自制胎架使钢筋安装速度及精度都成倍提高,特别是大直径钢筋安装效率得到极大的提高,既减少了人力又降低了高塔施工的安全风险,缩短主塔施工工期。


平塘特大桥钢筋快速安装工艺,对塔吊的吊装能力要求较低,整体吊装质量在3小时以内。相比传统的桥面吊机杆件散拼工艺,悬臂吊机整体吊装的新工艺高空作业点少,施工人员少,时间短,风险较低,高空施拧高栓数量缩减为原桥面吊机杆件散拼的一半,同时预拼场在桥面处,部件尺寸小,转运容易,刚主梁接头设置施工平台,较容易,经济效益显著。


据悉,施工方将针对主塔塔身斜率变化,继续进行钢筋网片斜向安装研究。主要以钢筋重力自然成角的方法,实现钢筋网片斜向对接安装,期待钢筋安装技术向更有质量、更高效的方向迈进。


高性能混凝土质量控制技术实现多温差浇筑


平塘特大桥施工中,施工方根据环境条件和超高泵送要求,配制12种C50混凝土配合比,最大程度满足混凝土泵送需要。


主塔浇筑过程中采用布料杆加快主塔浇筑速度和分层均匀度,以提高混凝土浇筑质量。


塔墩顶部实心段混凝土位于116米高空。在保障质量安全的情况下,施工方将C50大体积混凝土水泥用量降低至334千克,粉煤灰参量达25%。如遇高温季节施工,为降低气候和摩擦对混凝土泵送造成的入模温度,施工方在输送管外侧包裹土工布并洒水降温,采用在拌合水内加入冰块降温的方法进行降温。


同时开发“夹心饼干”保温模板,进行保温试验,现场在爬模模板外侧进行保温模板的模块化安装,形成隔热层,减小混凝土表面对流系数,减缓混凝土表面热量散失,保温效果明显,在表面和环境温度有着较大差异的情况下,将混凝土内外温差控制在27.7摄氏度以内,满足控制指标要求,避免了温度裂缝产生。


基于光纤的超高主塔监控技术实时敏锐监测


据了解,为准确监测超高塔的温度、应力及变形数据,施工方采用准分布式光纤光栅感测技术(FBG)来实现主塔施工过程中实时监测。


贵州桥梁集团负责平塘特大桥技术管控的负责人介绍:“平塘特大桥主塔下横梁以上塔柱易产生偏移,下横梁以下塔柱由于自身截面大,刚度大,偏移现象不明显,因此将针对下横梁以上塔柱进行光纤测点布设,监控施工过程中的塔柱温度、应力及变形数据。” 


资讯编辑:季幸 18860472058
资讯监督:宋丹丹 021-26093901

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