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高铁施工再创新技术!万吨裸塔成功转体90°
2020-07-15 14:15:47 科技日报
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  国家“十三五”重点建设项目、我国首条跨海高铁,即新建福厦高铁迎来重大节点。7月8日凌晨,高85.5米、重逾万吨的新建福厦高铁木兰溪特大桥主塔,随着塔基1.2万吨的球铰逆时针缓缓旋转,历时1小时23分钟,顺利完成90°转体,安全顺利到达指定位置。

  转体法施工技术,是指将桥梁结构在非设计轴线位置浇注或拼接成形后,通过转体就位的一种施工方法。

  转体法施工将在障碍上空的作业转化为岸上或近地面作业,可使桥梁施工克服地形、交通、环境等条件制约,节省工程造价、缩短建设工期,同时保证施工过程的安全可靠。“以往大桥主塔转体施工,均为带梁转体,平衡较易掌控。采用裸塔转体施工技术,新建福厦高铁木兰溪特大桥为国内铁路建设首次。”中铁十六局项目负责人樊国良说。    木兰溪特大桥全长18745米,是全线重难点及控制性工程之一。主桥设计为预应力混凝土主梁独塔双索面斜拉桥,双线无砟轨道、两个连续145米单跨。主塔状似“花瓶”。

  木兰溪特大桥主塔转体为何要采用裸塔转体施工技术?

  “新建福厦高铁行至莆田市木兰溪河畔,有15公里与既有杭深铁路线平行,上跨分幅(上下行分路)沈海高速公路。”中铁第四勘察设计院集团有限公司(铁四院)项目设计负责人杨恒说,木兰溪特大桥主塔左侧紧邻杭深铁路线,转体前相距13.5米,完成90°转体后相距仅6米,而塔高则仅比杭深铁路线桁架桥高40米。

  一边是施工面积十分逼仄,一边是大桥主塔体量庞大。为确保现场施工作业和铁路邻近营业线安全,木兰溪特大桥主塔无法采用已有的带梁转体施工方法,只能大胆尝试裸塔转体施工技术。

  “85.5米的主塔,转体高度为48.2米,重心高,平衡非常难控制。也因为场地狭小,不能使用机械平衡臂。”樊国良说。

  如何在螺蛳壳里做道场,让“花瓶型”主塔顺利转体?

  为保证施工安全,国铁集团、中铁第四勘察设计院和中铁十六局项目部多次进行技术分析,对方案进行优化和分解,决定采用侧位现浇平转法施工工艺,主塔采用全封闭液压爬模进行施工,在“原位现浇”基础上进行了优化设计,大幅降低了涉铁施工安全风险。

  “花瓶型”主塔施工被分解成三个部分。下塔柱及下横梁采用支架现浇施工;中塔柱和部分上塔柱采用液压爬模法现浇施工;当上塔柱施工到一定高度时,将桥塔转体约90°。

  “转体90°到位后,进行球铰混凝土固结,最后上塔柱,直至封顶。”樊国良说,为保证转体过程中主塔的平衡和稳定,在无“平衡臂”辅助下安全、准确的完成转体,项目部技术人员在安装球铰时,将精度严格控制在0.5毫米以内。同时为保持主塔平衡,施工过程中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的平衡浇筑,确保主塔成型姿态。

  据科技日报记者远程视频观察,完成转体后的主塔,距即有杭深铁路线净距离6米,仅能并排塞下3辆奥迪A4。

  专家表示,木兰溪特大桥主塔采用的裸塔转体施工技术,丰富了高铁桥梁施工技术,也为后续类似项目设计及建设积累了宝贵经验。

  新建福厦高铁北起福州站、南至漳州站,全长277.42公里,设计时速350公里,是八纵八横东南沿海铁路重要通道,也是福建省内第一条真正意义上的高铁,全线计划于2020年底通车。

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