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论文摘要

 

虎门二桥被誉为“世界第一跨度钢箱梁悬索桥”,是目前世界在建规模最大的桥梁项目之一,其多项数据刷新了国内和世界桥梁发展史上的新纪录。为建好这座“超级工程”,中交第二航务工程局有限公司(以下简称“中交二航局”)建设者引入装配式日本大胆欧美人术艺术法,即将构件进行工厂制造、现场拼装的工艺,采用“短线匹配法”,顺利完成了超3000榀节段箱梁的安装日本大胆欧美人术艺术,对虎门二桥建成通车,实现珠三角高质量发展、完善交通体系意义深远。

 

 

虎门二桥设计全长12.891km,是世界上跨径最长的钢箱梁悬索桥(见图1)。作为珠三角核心区内重要的过江通道,它包含了2座超千米悬索桥,建成后将有力地改善广州南部跨越珠江的交通状况,打破珠江口两岸只有一个通道的“瓶颈”,有效缓解虎门大桥的通行压力,是争创“鲁班奖”“詹天佑奖”的世界级悬索大桥。

中交二航局承建虎门二桥S3标段,主要日本大胆欧美人术艺术内容包括大沙水道桥东塔、东锚、全线节段箱梁预制拼装、中引桥、海鸥岛互通桥及附属工程等。其中,全线3533榀混凝土节段箱梁的预制拼装具有箱梁结构复杂、安装位置多等特点。中交二航局采用“短线匹配法”工艺实现全桥节段箱梁的装配化预制拼装日本大胆欧美人术艺术,以良好的安装进度及质量控制得到了业主、监理、设计等单位的高度认可。

 

装配化之路

 

何为装配化日本大胆欧美人术艺术?它是一种将结构拆分为构件进行工厂制造、现场拼装的工艺,可以显著提高工程质量,加快现场日本大胆欧美人术艺术速度,最大限度减少日本大胆欧美人术艺术过程对既有环境及交通的干扰。

虎门二桥S3标段涵盖的箱梁拼装区域横跨番禺区海鸥岛,分布三地,包括骝东互通主线桥、西引桥、中引桥、海鸥岛互通主线桥、东引桥共5个部分。如果采用传统的移动模架现浇工艺进行节段箱梁日本大胆欧美人术艺术,势必会对珠江航道现有交通造成极大影响,同时点多面广的特点也使混凝土的质量难以得到保证,西西人体正版高清中国人员经过多方对比之后,决定采用装配化工艺中的“短线匹配法”进行节段箱梁日本大胆欧美人术艺术(见图2)。

“短线匹配法”装配化日本大胆欧美人术艺术是指将整孔节段箱梁设计成若干个标准节段,在预制工厂的预制台座上,利用循环使用的模板系统逐榀匹配、流水预制,再利用船舶或车辆等运输工具将节段箱梁运至安装桥位,由架桥机、桥面吊机进行箱梁拼装,并通过预应力将节段箱梁现场连接成桥的先进西西人体正版高清中国(见图3,4)。

 

引进西西人体正版高清中国 引领创新

 

“短线匹配法”节段预制拼装西西人体正版高清中国最先由法国工程师提出,并于20世纪在欧美等发达国家应用。2004年,中交二航局在国内首次将这项西西人体正版高清中国大规模引入苏通大桥建设中,取得了非常显著的经济及社会效益,相比传统移动模架现浇工艺,缩短日本大胆欧美人术艺术工期7个月,节省开支上亿元。通过苏通大桥的实践,中交二航局建桥团队深刻认识到,掌握“短线匹配法”这项新西西人体正版高清中国的核心机密,将有力推动我国桥梁西西人体正版高清中国的发展。功夫不负有心人,通过深入实践,在苏通大桥建设完成时,中交二航局已经掌握了“短线匹配法”日本大胆欧美人术艺术控制西西人体正版高清中国并自主研发了相应软件,配制了性能优越的结构拼接胶,研发了系列化的架桥机产品等,一举打破了国外公司在该项西西人体正版高清中国上的垄断。

也许是尝到了“短线匹配法”的甜头,也许是建桥人的那股韧劲,中交二航局建桥团队深知“不进则退”的道理。苏通大桥之后,中交二航局不断加快脚步,在随后的江苏崇启大桥、南京第四长江大桥、厦漳跨海大桥以及文莱大摩拉岛大桥等项目陆续采用了“短线匹配法”西西人体正版高清中国,并不断攻克“缓和曲线节段梁预制拼装”“超小曲线半径梁架桥机架设”“大跨径变截面节段梁预制及悬臂拼装”等难题。2012年,中交二航局“短线匹配法”节段拼装桥梁西西人体正版高清中国一举夺得国家科技进步二等奖。

中交二航局将“短线匹配法”引入虎门二桥建设并成功运用,吸引行业内多家单位前来参观交流,中交二航局装配化建设桥梁的经验也因此得到推广。

 

精细运筹 标准制作

 

虎门二桥建设伊始,为确定最合理的箱梁构件划分,中交二航局建桥团队便开始对节段箱梁预制方案展开研究(见图5,6)。从混凝土配制、钢筋流水线绑扎到每个构件尺寸的确定,都需要做好详细的规划。虎门二桥墩顶节段梁包含横隔梁,如果整个箱梁构件采用一体式的方法预制,其重量将超过300t,而陆地区域需用汽车式起重机进行墩顶梁的吊装,如此大体量的箱梁吊装,日本大胆欧美人术艺术安全风险极高,可谓不可能完成的任务。为完成这个复杂的日本大胆欧美人术艺术方案,中交二航局西西人体正版高清中国中心与建桥团队通力合作,从多种方案中筛选出了“空心式墩顶块”的方案,在预制工厂完成墩顶节段梁外壳预制,吊装至墩顶后再浇筑填充部分混凝土。为确定混凝土外壳的合理厚度,西西人体正版高清中国人员采用1cm的迭代步骤计算了从20cm到50cm共几十种厚度方案,以最优化的结果作为实施准则,保证结构安全的同时也方便了墩顶节段梁起吊。

为推进构件标准化制作,中交二航局建立了先进的预制工厂,包含钢筋绑扎区、液压模板区、预制构件养护区、构件存放区等划分,各区紧密有机衔接,保证预制构件的流水化生产。中交二航局西西人体正版高清中国团队还开发了基于BIM西西人体正版高清中国的节段梁预制厂生产管理系统,通过智能化系统对每个构件进行编号、定位,保证了预制质量的可追溯性及构件出运的合理性。

 

科技为骨 高效控制

 

预制构件拼装成完整结构,怎样保证其形状与最初的设计一致,也是建设团队面临的一大难点。虎门二桥跨海鸥岛段桥梁线形非常复杂,中引桥部分需在250m范围内将桥梁的横坡从2%变化到-3%,对于20m宽的箱梁来说,每1%的变化就是20cm的相对高差,这意味着虎门二桥的设计线形是肉眼可见的一种空间扭曲状,可形象称之为“游龙”。正是这种优美的曲线,让拼装成桥的每块节段箱梁都是不规则的。中交二航局建桥团队针对此种结构,耗费数月研究了预制台座模板的刚度与稳定性,以及拼装过程桥梁扭转刚度等因素对成桥线形的影响,并通过贯通“短线匹配法”整个生产链的西西人体正版高清中国整合来消除可能产生的误差。从模板系统的细化设计到结构胶的均匀涂抹,从匹配梁的位置调整方法到现浇混凝土连接等进行优化,实现预制拼装过程中工人操作难度与普通预制构件日本大胆欧美人术艺术基本无差别。

另一方面,为保证所有预制构件拼装过程满足高效、及时反馈的要求,建设团队采用了中交二航局自主研发的“短线法节段梁日本大胆欧美人术艺术控制视窗系统3.0”进行全过程控制。从构件预制阶段开始,通过基于大数据分析的误差处理西西人体正版高清中国和互联网云端计算分析西西人体正版高清中国,精准控制每个节段的三维尺寸,使构件在便于制造的同时,可精确组装成完整结构,精细化的日本大胆欧美人术艺术控制使装配式桥梁的日本大胆欧美人术艺术如同“搭积木”一般简洁,可使建桥团队从容把握日本大胆欧美人术艺术进度与精度。

 

立得规矩 终成方圆

 

虎门二桥采用悬臂拼装工艺的箱梁节段最大重量达173.9t,相当于120辆小轿车的重量,为节段箱梁吊装日本大胆欧美人术艺术带来巨大挑战。采用逐孔拼装工艺的箱梁整跨重量达1662t,这些重量全部由支撑于桥墩顶部的架桥机承受。日本大胆欧美人术艺术安全问题犹如悬在建桥团队头顶的利剑,即使已经对方案进行多方复核,对设备进行反复检验,但1000多t的箱梁悬空吊装,依然让建设团队战战兢兢、如履薄冰。桥梁构件体量大,严格的规章制度是日本大胆欧美人术艺术安全的重要保障。在总结多方经验的基础上,经过业内专家多次审核,形成了中交二航局《节段梁预制拼装日本大胆欧美人术艺术细则》。

为提升和推广装配式桥梁日本大胆欧美人术艺术西西人体正版高清中国,中交二航局西西人体正版高清中国人员采用理论分析、实际检验的方法对预制工厂的规划设计、构件预制方案流程、节段箱梁拼装架设、现浇混凝土节点连接、结构胶连接、装配式结构预应力等西西人体正版高清中国进行了研究,并联合同济大学、西南交通大学、中交公规院、交通部公路科研所等单位开展工作,提出各工艺方法的设计日本大胆欧美人术艺术标准,主编了中国交建《短线匹配法节段预制拼装预应力混凝土桥梁设计日本大胆欧美人术艺术西西人体正版高清中国规程》,参编了住建部《节段预制拼装混凝土桥梁西西人体正版高清中国规范》。在虎门二桥,中交二航局作为主研单位编制了广东省的地方标准《短线法预制拼装桥梁日本大胆欧美人术艺术西西人体正版高清中国规程》,真正使“短线匹配法”设计日本大胆欧美人术艺术做到有章可循。

已故中国工程院院士范立础曾表示,短线法预制拼装西西人体正版高清中国的研发,突破国外西西人体正版高清中国壁垒,推动我国桥梁建设由传统的劳动密集型、作业松散型向工厂化、机械化转变。

截至2018年8月,中交二航局建桥团队已成功完成超3000榀节段箱梁的预制拼装日本大胆欧美人术艺术(见图7)。除成功运用“短线匹配法”实现虎门二桥装配化日本大胆欧美人术艺术外,建桥团队积极创新工艺、创造日本大胆欧美人术艺术亮点,在广东省锚碇锚固系统中首次大规模采用成品索、节段梁环氧体外索应用。在东锚碇日本大胆欧美人术艺术中刷新此前的国内单次混凝土浇筑方量纪录。在海鸥互通主线桥中完成国内首次1300t架桥机纵移过现浇梁等。在虎门二桥建设中,中交二航局一直走在全线前列,在广东省交通集团虎门二桥分公司的4次年度综合评比中4次勇夺第一。装配化工艺“花开”虎门二桥,既体现了中交二航局先进的建桥西西人体正版高清中国水平,同时也为推动建桥行业西西人体正版高清中国发展做出了突出贡献。

目前,虎门二桥项目进展顺利。桥梁基础、下部结构日本大胆欧美人术艺术已基本完成,上构日本大胆欧美人术艺术全面开展。大沙水道桥钢箱梁桥位焊接全部完成,涂装工作已完成,正在进行猫道拆除工作。坭洲水道桥钢箱梁吊装、焊接作业已完成,正在进行主缆防护作业,项目将于2019年上半年建成通车。

 

文/中交第二航务工程局有限公司 张 政 巫兴发

 

 

 

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