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BOB半岛:“武汉力量”助力世界最大跨度斜拉桥建设

  6月9日,由在汉央企中交二航局参建的江苏常泰长江大桥主航道桥以“毫米级”精度顺利合龙。这座大桥全长10.03千米,其中公铁合建段长5299.2米,由一座主跨1208米的钢桁梁斜拉桥、两座主跨388米的钢桁拱桥和一座3×124米的连续钢桁梁桥组成,创下了最大跨度斜拉桥、最大跨度公铁两用钢桁拱桥和最大连续长度钢桁梁的世界纪录。

  极目新闻记者采访获悉,在大桥建设过程中,中交二航局下属武港院技术团队从沉井施工、主塔建造、天星洲拱桥悬拼调位、主桥主梁吊装等各个阶段,全过程为项目提供技术服务和产品。

  2020年12月31日,常泰长江大桥5号墩钢沉井顺利终沉到位,武港院负责对施工过程中的设备设施提供专业化和标准化设计,同时参与了沉井施工方案编制。

  5号墩基础采用台阶型钢沉井,平面呈圆端型,钢沉井高64米,共设36个隔舱。地质条件复杂,存在较大的施工风险,传统施工工艺无法保证沉井始终处于可控下沉的状态。针对沉井下沉本身的工艺特点以及技术难点,在工期极其紧张的情况下,武港院技术团队对施工过程中的设备设施进行了专业化和标准化设计,包括沉井出坞浮运关键措施、定位平台、施工标准化走道、取土的动力系统布置和自动化破取土装备和排泥管线设计等工作,并派驻人员长期现场服务。通过不同工艺和设备的有效组合,保证了沉井安全、高效、可控下沉。最终,5号墩钢沉井顺利终沉到位,创造了良好的经济效益和社会效益。

  常泰长江大桥北主塔设计总高350米,主塔采用特殊的“空间钻石型”设计,对施工工艺要求较高,施工控制难度大。

  武港院技术团队自主设计研发了新型一体化智能筑塔机,该设备契合“空间钻石型”外形,成功实现了大倾角、大摆角空间塔柱筑塔机的毫米级同步爬升。

  该筑塔机还集成了全包裹幕布养护系统,养护系统采用自加热喷雾养护机进行温湿度调节,保证施工效率和建造品质。同时配置了施工监控系统,解决了筑塔机施工过程中动态监控困难的问题,实现了对关键结构应力、爬架位移、油缸位移等关键参数的在线监测,为世界第一桥塔的施工提供第一道施工安全预防线。

  2022年9月和2023年7月,武港院设计的常泰长江大桥CT-A3标段天星洲专用航道桥调位系统和扣挂系统投入使用,助力最大跨度388米公铁两用钢桁拱桥于2023年12月顺利合龙。

  常泰长江大桥天星洲专用航道桥采用钢桁拱桥结构,全长727米。扣挂系统是该连续钢桁拱桥主跨安装时重要的临时结构,总高度约90米,为二航局首个承载索力最大、吨位最大的扣挂系统,设计和施工难度较大。施工过程中,技术团队对塔架结构进行模块化、标准化设计,标准节之间均采用法兰连接,提高周转性的同时使现场拼装像搭积木一样方便、快捷。

  同时,在天星洲拱桥对接架设过程中,单个位置最大受力近1.5万吨,对接距离900毫米,施工难度大,安全风险大。武港院针对扣挂系统,采用模块化、轻量化设计理念;针对拱桥调位,提供全桥调位设备,采用无线通讯智能调位控制技术,确保了项目安全和施工工效,最终实现了天星洲专用航道桥高精度合龙,误差精度小于2毫米。

  在扣挂系统和调位系统的助力下,天星洲航道桥仅用5个月的时间顺利合龙,大大缩短了施工工期,提高了施工质量与施工效率,得到了项目部、监理、业主和社会各界的高度认可与评价。

  2023年9月2日,由武港院研制的2000吨级桥面吊机,将重约1546吨的钢桁梁平稳提升至江面上空60米处,开启了主桥钢箱梁吊装工序。该桥面吊机采用两片桁架设计,最大起重量为2000吨,最大起升高度80米,吊幅13米至23米,相当于能一次性将1400辆小汽车吊至25层楼的高度,为国内同类型产品中起重量最大。

  该吊机集成可视化吊装系统、智能调位及快速定位系统、自动倒换轨道及行走控制系统、辅助挂索和数字孪生等功能于一体,解决无起重设备辅助下桥面吊机行走时自动避开斜拉索问题,实现吊装性能60%以上的大幅度提升。同时采用轻量化、模块化设计理念,首次应用大功率永磁同步驱动等最先进的技术,让设备更安全、智能、高效、绿色。该吊机在大型桥面吊机核心关键技术方面申请专利达28项,是桥面吊机制造史上一次重要突破。

  常泰长江大桥于2019年10月全面开工建设,将于2025年上半年建成。作为长江经济带综合立体交通走廊的重要项目,大桥建成后将对促进扬子江城市群协调发展,服务推进“一带一路”交汇点建设、长江经济带发展和长三角一体化发展等重大国家战略落地实施等具有重要意义。

  据悉,长期以来,武港院始终坚定“机械化换人、自动化减人、智能化无人”的科技创新之路,不断攻克桥港建设的难点、痛点和阻点。历经20多年的持续迭代升级,步履式顶推、液压爬模等主业长期保持国内领先地位,形成了一体化筑塔机、步履式打桩平台、传统设备智能化升级等为增长点,大跨度悬索桥、桥梁安拆一体化专用装备为储备的产业发展结构,不断提升桥港建造质效和安全性。