峭壁上的“蜗居”:世界观热点

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日期:2022-12-13 18:28:01    来源:科技日报    

科技日报记者 魏依晨 通讯员 姚思超

最具工程美感的桥型是什么?


(资料图片仅供参考)

悬索桥?斜拉桥?

在大桥建设者眼中,悬索桥是不二之选。悬索桥的美兼具古典气质和现代美感,也是桥梁领域公认最优美的桥型。

2022年8月26日通车的玉楚高速绿汁江大桥,是悬索桥界的“优等生”。远远眺望,绿汁江大桥高耸的H型主塔如同一名战士岿然屹立于70度的峭壁之上,两条中国红的主缆好似丝带一般悬挂在河谷两岸。单塔单跨,780米的世界第一跨度,极具个性色彩的桥型设计让它在崇山峻岭中很是“吸睛”。

稳如泰山,这座悬索桥靠的是什么?

直径达62厘米,总重量超过4025吨的主缆两端,与山体里的隧道锚相连,就像一双孔武有力的“双手”,“伸进”隧道锚中,牢牢抓住两岸的山体,稳稳托起这座大桥。

但它还需要一个“帮手”——索鞍。

索鞍是一种供主缆绕过塔顶的支撑并使主缆平顺地改变方向的结构,可以把它们看作是保护“双手”的“手套”,加强整座大桥的安全性。

绿汁江大桥两岸采用的是隧道式锚碇,大桥两岸均设有隧道锚,但在索鞍的结构设置上却不相同。这种组合索鞍的底部为长方形格栅,相当于车的“底盘”,上方分别是下承板、滚轮组件、上承板及压梁组件,最上方则为梯形的鞍体结构,可以看作是车的“骨架”。组合索鞍从侧方看就像是一个“贝壳”,复杂且精致,令人着迷。

技术方向有了,具体的实施路径选择摆在了施工团队的面前:滚轴式组合索鞍设置于楚雄岸隧道锚锚洞内,锚洞高14.02米,宽8.08米,而整个“贝壳”的长度就达到了7.06米,宽度4.7米,总重量超过200吨。

如何将这个“大家伙”搬运至空间狭窄的隧道锚内呢?

必须改变思路。

“山区悬索桥隧道锚狭窄空间内滚轴式组合索鞍吊装方法。”这是大桥建设者给出的解决答案。

第一步是设置门架,形成组合索鞍的吊装系统。门架之后就是索鞍构件如何进洞的问题。楚雄岸地形陡峭,锚洞若按常规施工方案进洞则洞口仰坡高达200米以上,安全风险太高。根据现场实际地形地质情况,采用200米长的施工横洞辅助隧道锚进洞方案。

门架和索鞍构件进洞后,真正的挑战才开始:格栅构件安装。格栅是组合索鞍的基础,决定了整个索鞍质量。按照设计要求,格栅板的顶面高程误差要控制在5毫米内,顶面的平整度不能超过全平面0.25毫米。

大索鞍如何在窄隧道锚内“定居”?

大桥建设者如何控制格栅板安装精度?

在吊装系统的支持下,长方形的格栅滑移、下放至支墩顶与标志线对齐。然后建设者创新性地在格栅槽与预埋件安装顶紧装置。这是一种楔形块,起着找平作用。格栅板上共设计了13个楔形块,通过调节这些楔形块,确保格栅板平整度初调的高效性和高精度。

初调完成后还有精调。

为了保证格栅的平整度的精确,项目技术团队自主研发出了一套平整度测量的装置。该装置包括深度千分尺、不锈钢杯、连接导管等组成,测量精度高、操作方便快捷,可有效保证格栅板的精度满足设计要求。

再往后,依次就是下承板、滚轮组件及上承板的安装。到了最后的鞍体安装环节,鞍体吊装先吊装锚跨侧鞍体,后安装中跨侧鞍体。鞍体滑移至安装位置后,采用千斤顶缓慢下放至离上承板10厘米处暂停下放,调整角度使鞍体底部导向孔对中上承板上定位销。依次将锚跨侧和中跨侧鞍体安装到位,将两块鞍体用高栓连接固定形成整体。

最终,体型庞大的组合索鞍顺利在狭窄的隧道锚内“定居”下来。

目前,依托于该桥梁的滚轴式组合散索鞍安装技术成果《山区悬索桥隧道锚洞内复合索鞍安装方法》《山区悬索桥狭窄洞室复合索鞍的安装装置》相继获得国家发明专利和国家新型专利证书;《狭小空间滚轴式组合索鞍施工工法》于近期荣获中国公路建设行业协会2022年度公路工程工法。

十二月,绽放的冬樱让高山峻岭多了几分色彩。“蜗居”大山的“贝壳”,虽身处陋室,但它的心却已在这“安家”。只见它面向主塔,将身躯与主缆牢牢“抱紧”,日夜守护着峡谷上的“彩虹”。

(图由中铁大桥局五公司提供)

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