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三項(xiàng)世界第一，巴渝深山雙虹橋，了不起!
www.163.com 2023-11-15 09:00
出品|網(wǎng)易新聞
導(dǎo)語(yǔ)：在巴蜀深山深處，有這樣一座在建的大橋，它跨越山河、工藝精湛，是世界在建跨徑最大的雙跨連續(xù)拱橋，它就是被稱作“網(wǎng)紅彩虹橋”的重慶武隆雙堡特大橋。
一、橫跨兩道峽谷，三項(xiàng)世界第一
重慶是西南的中心城市，逢山開(kāi)道、遇水架橋，突破自然束縛，直至巴蜀通達(dá)，可以帶動(dòng)四川乃至西南的百業(yè)興旺。
渝湘復(fù)線高速作為重慶連接湖南的又一條交通干道，路線全長(zhǎng)280公里，共分為巴彭段、彭酉段和武道(重慶段)，橋隧比80%，長(zhǎng)大隧道多，不良地質(zhì)突出，高墩大跨橋梁多。
雙堡特大橋作為渝湘復(fù)線巴彭段關(guān)鍵性工程，依次跨越武隆區(qū)大洞河、小河溝兩道峽谷，河谷地形呈W形。巖溶地質(zhì)、繁瑣工序、超高精度、復(fù)雜組織體系等多重困難，建設(shè)難度極大。
遠(yuǎn)眺雙堡特大橋
雙堡特大橋作為世界在建跨徑最大的雙跨連續(xù)拱橋，今年3月，全長(zhǎng)1620米的雙堡特大橋主拱的合龍，標(biāo)志著渝湘復(fù)線高速公路建設(shè)取得重大進(jìn)展。
兩架連續(xù)拱橋跨徑均為405米，創(chuàng)下了“雙聯(lián)拱跨徑世界第一、獨(dú)立吊塔的纜索吊跨徑世界第一、同等結(jié)構(gòu)的纜索吊吊重世界第一”三項(xiàng)世界第一!
武隆雙堡特大橋地形圖
二、力學(xué)美學(xué)完美統(tǒng)一
蜀道之難，難于上青天，使人聽(tīng)此凋朱顏!唐代李白在《蜀道難》感嘆川渝地區(qū)的交通崎嶇難行。跨越古今，雙堡特大橋的建設(shè)仿佛是在和古人的一場(chǎng)時(shí)空對(duì)話。
武隆雙堡特大橋立面示意圖
橋梁建筑是中國(guó)建筑藝術(shù)的杰出代表和文化瑰寶?？v觀古今橋梁建筑，拱形結(jié)構(gòu)屢見(jiàn)不鮮。從結(jié)構(gòu)力學(xué)原理看，拱橋是在豎直平面內(nèi)以拱作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。拱形橋依靠對(duì)稱的弧線，在豎向載重作用下，兩端支柱巧妙轉(zhuǎn)化產(chǎn)生豎向反力和水平推力，與相同跨徑梁相比，水平推力減少了彎矩。將橋設(shè)計(jì)為拱形，可以使橋更加經(jīng)久耐用。
拱形結(jié)構(gòu)力學(xué)圖
雙堡特大橋建筑結(jié)構(gòu)獨(dú)特，設(shè)計(jì)依據(jù)科學(xué)原理，采用雙拱橋的形式，造型奇特、工藝精湛，橋體雄偉壯觀，與青山綠水交相輝映、渾然天成。拱橋讓抽象機(jī)械的結(jié)構(gòu)力學(xué)與長(zhǎng)虹臥波的中國(guó)美學(xué)實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。
我國(guó)經(jīng)典拱型橋掠影
三、激光掃描實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)拼裝
重慶雙堡這座彩虹橋的主拱肋，可不是一整塊材料，就像高鐵建設(shè)中的軌道一樣，是一段一段拼接起來(lái)的。
為了保證大橋的可安裝性，主拱肋由單個(gè)重約210噸、長(zhǎng)約25米的鋼結(jié)構(gòu)撐起來(lái)，一共需要拼裝72節(jié)。即使是這樣，單個(gè)鋼結(jié)構(gòu)依然龐大，在崎嶇狹窄的山區(qū)，如何運(yùn)到項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)呢?項(xiàng)目部發(fā)揮聰明才智，又將每節(jié)鋼結(jié)構(gòu)分成近200個(gè)零部件，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)附近組裝好后再吊裝施工。
大橋主拱肋吊裝施工現(xiàn)場(chǎng)
在采用零部件組裝+鋼結(jié)構(gòu)吊裝的模式下，鋼結(jié)構(gòu)的拼裝質(zhì)量至關(guān)重要，直接影響大橋的質(zhì)量安全，為了減少拼裝誤差，在鋼拱肋制作安裝上全國(guó)首次應(yīng)用三維激光掃描數(shù)字預(yù)拼裝技術(shù)。
中交二公局項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)聯(lián)合重慶交通大學(xué)組建聯(lián)合開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，運(yùn)用三維激光掃描儀對(duì)拱肋結(jié)構(gòu)進(jìn)行多尺度點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集多尺度數(shù)據(jù)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)生成精細(xì)化BIM模型，對(duì)拱肋節(jié)段的尺寸、平整度、外觀點(diǎn)等進(jìn)行智能數(shù)字化檢測(cè)，再與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。在電腦中模擬智能數(shù)字化拼裝，可以極大提高工效。
橋梁吊裝BIM數(shù)字建模技術(shù)
在BIM技術(shù)支撐下，項(xiàng)目?jī)H用8個(gè)月就精準(zhǔn)高效地完成了72節(jié)鋼構(gòu)件的組拼工作，節(jié)省時(shí)間的同時(shí)，精度達(dá)到2毫米，遠(yuǎn)高于5毫米的設(shè)計(jì)要求。
四、吊出兩個(gè)“世界第一”
雙堡特大橋拱橋兩岸并無(wú)主塔，所以建設(shè)吊塔成為雙堡特大橋建設(shè)者們面臨的首要難題。
中交二公局自主研發(fā)的“千米級(jí)”纜索吊裝系統(tǒng)，也是主拱肋吊裝的“索道車”。這套系統(tǒng)跨徑900米，吊塔高達(dá)167米，最大吊重210噸，是目前世界采用臨時(shí)塔架結(jié)構(gòu)跨徑最大的纜索吊，也是世界同等結(jié)構(gòu)中吊重最大的纜索吊。
大橋首節(jié)主拱肋吊裝
雙堡特大橋兩側(cè)地勢(shì)狹窄，施工場(chǎng)地有限，設(shè)計(jì)人員創(chuàng)新思路，大膽提出將巴南側(cè)吊塔設(shè)置在雙堡特大橋8號(hào)主墩上。“吊塔采用‘吊扣合一’的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)，既作為纜索吊的塔架，承擔(dān)了纜索吊主索的荷載，同時(shí)也作為主拱肋架設(shè)時(shí)的扣塔，承擔(dān)扣背索的荷載。
山谷常有大風(fēng)給纜索吊建設(shè)帶來(lái)極大困難。拱肋節(jié)段重、體積大，峽谷中的風(fēng)速、風(fēng)向變化都會(huì)對(duì)吊裝工作帶來(lái)影響。項(xiàng)目部將吊塔分成一節(jié)節(jié)構(gòu)件，再通過(guò)塔吊提升組裝，像“搭積木”一樣拼接而上，這樣既可提高效率，還能降低安全風(fēng)險(xiǎn)。
大橋的拱肋正在做吊裝準(zhǔn)備
為了確保吊裝施工順利進(jìn)行，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)為纜索吊安裝“大腦”-智能化集成控制系統(tǒng)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將卷?yè)P(yáng)機(jī)等設(shè)備集成為相互聯(lián)動(dòng)的整體，吊裝作業(yè)時(shí)施工數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在集中控制平臺(tái)上，通過(guò)一臺(tái)電腦即可實(shí)現(xiàn)對(duì)吊裝過(guò)程的全程動(dòng)態(tài)同步精確控制?？梢詫?shí)時(shí)了解和調(diào)控纜索吊的運(yùn)行狀態(tài)。
五、“空中通道”智運(yùn)原材料
問(wèn)題接踵而至，在高山峽谷中如何運(yùn)輸建筑原材料呢?有兩種解決方案擺在建設(shè)者的桌前，一種方法是修一條數(shù)千米長(zhǎng)的運(yùn)輸便道，但如果修建便道，對(duì)植被生長(zhǎng)環(huán)境存在影響。第二種方法是修一座“臨時(shí)空中通道”-大洞河鐵索橋，來(lái)運(yùn)輸物資，這樣不僅節(jié)約施工設(shè)施，而且保護(hù)了樹(shù)木、減少了征地、材料運(yùn)輸費(fèi)。
項(xiàng)目地處的山區(qū)溶洞密布，如何確保300米高的鐵索橋萬(wàn)無(wú)一失呢?這難不倒逢山開(kāi)路，遇水架橋的建設(shè)者們。
項(xiàng)目部在兩岸山體各錨進(jìn)上下三排25根錨索，并錨進(jìn)35米，將鐵索橋根基牢牢扎在峽谷之上。更牛的是沒(méi)有橋墩，也沒(méi)有斜拉繩，僅靠四組繩索提供水平拉力，就可以保證了運(yùn)輸車輛行駛平穩(wěn)。
承重性方面，項(xiàng)目部想盡方法減輕橋面自身，采用質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的材料作為橋面板、橋面索。45噸的工程車通行無(wú)橋墩，無(wú)斜拉的鐵索橋時(shí)，宛若峽谷版“汽車版走鋼絲”。自從有了這座鐵索橋，大大減少了施工車輛的運(yùn)輸距離，縮短了建設(shè)工期。
原材料運(yùn)輸過(guò)程
結(jié)語(yǔ)：
雙堡特大橋預(yù)計(jì)將于明年上半年完工“一橋飛架南北，天塹變通途”，這是何等的氣勢(shì)恢宏?“，橋梁修建技術(shù)在不斷演變，中國(guó)路橋人克服困難，在高山峽谷之間為巴渝大地打開(kāi)了一扇新的大門。
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