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“世界第一高塔橋”背后的高科技

放大字體  縮小字體 發布日期:2018-01-04  來源:中國混凝土網  作者:貴州日報
核心提示:貴州省公路開發有限責任公司和貴州橋梁建設集團有限責任公司牽頭下,聯合中交第二公路工程局有限公司和中鐵大橋科學研究院有限公司等有關單位,根據大橋施工技術難點、特點,制定和試用了一系列新技術、新工藝,確保大橋施工全程處于可控狀態。

貴州省公路開發有限責任公司和貴州橋梁建設集團有限責任公司牽頭下,聯合中交第二公路工程局有限公司和中鐵大橋科學研究院有限公司等有關單位,根據大橋施工技術難點、特點,制定和試用了一系列新技術、新工藝,確保大橋施工全程處于可控狀態。


施工方案專家評審組組長、設計大師孟凡超介紹,主塔、主梁施工整個過程由施工BIM管理系統把控,主塔施工主要采用鋼筋快速安裝工藝和高空高標號大體積混凝土施工工藝兩項新工藝;基于垂直高度環境條件變化機制砂高性能混凝土質量控制技術和基于光纖的超高主塔監控技術兩項新技術。


貴州橋梁集團與交通運輸部公路科學研究院合作,現階段已完成并正在使用“大體積混凝土施工監控預警模塊”手機APP和數據錄入平臺的開發工作,基于BIM的管理平臺和其他模塊的開發工作將持續進行。


BIM協同管理平臺向運營維護管理系統開放數據接口,通過共用數據庫,實現完整的、準確的“虛擬資產”的移交,將大橋竣工BIM數據模型移交至橋梁運營養護管理單位。


鋼筋快速安裝工藝經濟效益顯著


常規主塔鋼筋安裝通常采用節段單根機械連接接長的方式安裝,而根據平塘特大橋自身特點,施工方以“平面安裝”為突破口,實行主塔鋼筋網狀安裝。


為有效解決網片連接的錯位問題,采用鋼筋網片框架散件吊裝鋼筋,吊裝時鋼筋之間不做任何連接,保持單根鋼筋能有效活動,以不改變機械連接的方式,使主筋能安裝到位,將鋼筋鎖在兩片胎架中間利用特殊吊具起吊。


此外,鋼筋網片尺寸定為高6米,寬9米,主要以主筋、水平筋兩種形式循序漸進進行工藝創新,鋼筋接頭均按規范要求交錯設置。鋼筋網片統一提前加工,在加工前根據網片尺寸對應制作胎架,在胎架上進行拼裝,胎架利用工字鋼及槽鋼焊接而成,根據設計圖紙按鋼筋尺寸及間距制作凹槽,高效地保障了鋼筋安裝的精度。為減少鋼筋網在吊裝過程中的變形,施工方在自制胎架時保持了足夠的剛度。鋼筋網吊運至塔頂后,依靠人工配合塔吊以不改變機械連接的方式,使主筋順利安裝到位。同時利用不斷改良自制胎架使鋼筋安裝速度及精度都成倍提高,特別是大直徑鋼筋安裝效率得到極大的提高,既減少了人力又降低了高塔施工的安全風險,縮短主塔施工工期。


平塘特大橋鋼筋快速安裝工藝,對塔吊的吊裝能力要求較低,整體吊裝質量在3小時以內。相比傳統的橋面吊機桿件散拼工藝,懸臂吊機整體吊裝的新工藝高空作業點少,施工人員少,時間短,風險較低,高空施擰高栓數量縮減為原橋面吊機桿件散拼的一半,同時預拼場在橋面處,部件尺寸小,轉運容易,剛主梁接頭設置施工平臺,較容易,經濟效益顯著。


據悉,施工方將針對主塔塔身斜率變化,繼續進行鋼筋網片斜向安裝研究。主要以鋼筋重力自然成角的方法,實現鋼筋網片斜向對接安裝,期待鋼筋安裝技術向更有質量、更高效的方向邁進。


高性能混凝土質量控制技術實現多溫差澆筑


平塘特大橋施工中,施工方根據環境條件和超高泵送要求,配制12種C50混凝土配合比,最大程度滿足混凝土泵送需要。


主塔澆筑過程中采用布料桿加快主塔澆筑速度和分層均勻度,以提高混凝土澆筑質量。


塔墩頂部實心段混凝土位于116米高空。在保障質量安全的情況下,施工方將C50大體積混凝土水泥用量降低至334千克,粉煤灰參量達25%。如遇高溫季節施工,為降低氣候和摩擦對混凝土泵送造成的入模溫度,施工方在輸送管外側包裹土工布并灑水降溫,采用在拌合水內加入冰塊降溫的方法進行降溫。


同時開發“夾心餅干”保溫模板,進行保溫試驗,現場在爬模模板外側進行保溫模板的模塊化安裝,形成隔熱層,減小混凝土表面對流系數,減緩混凝土表面熱量散失,保溫效果明顯,在表面和環境溫度有著較大差異的情況下,將混凝土內外溫差控制在27.7攝氏度以內,滿足控制指標要求,避免了溫度裂縫產生。


基于光纖的超高主塔監控技術實時敏銳監測


據了解,為準確監測超高塔的溫度、應力及變形數據,施工方采用準分布式光纖光柵感測技術(FBG)來實現主塔施工過程中實時監測。


貴州橋梁集團負責平塘特大橋技術管控的負責人介紹:“平塘特大橋主塔下橫梁以上塔柱易產生偏移,下橫梁以下塔柱由于自身截面大,剛度大,偏移現象不明顯,因此將針對下橫梁以上塔柱進行光纖測點布設,監控施工過程中的塔柱溫度、應力及變形數據。”

 
 
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