世界首座!这一重点工程传来好消息

谢思思 2022-09-06

9月5日10时18分,由广珠城际公司投资建设、中铁四院设计、中铁大桥局承建的粤港澳大湾区重点工程--珠机城际金海特大桥主跨钢梁成功合龙。金海大桥是世界首座公铁同层多塔斜拉桥,同时也凭借49.6米的桥面宽度,创造了目前公铁两用多塔斜拉桥宽度的世界纪录。

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珠机城际金海特大桥全长1369米,起自珠海横琴新区,跨越西江磨刀门水道,终至珠海机场东路,是珠机城际铁路二期关键控制性工程。大桥首次采用多塔刚构体系公铁两用斜拉桥结构,主跨为3×340米的公铁同层四塔斜拉桥,中间为160公里/小时的双线城际铁路,两侧为100公里/小时的双向六车道高速公路。

“精度控制是合龙阶段的最大工作难点,合龙精度误差必须控制在1毫米以内。”中铁大桥局五公司副总经理、金海大桥项目经理陈晓剑介绍说,大桥钢梁制造时温度为20至25摄氏度,而夜间钢梁的温度为28.5至32摄氏度,由于两侧桥墩为塔梁墩固结,受热胀冷缩影响,使得合龙口宽度小于合龙段的制造长度。为此,项目团队通过在合龙口采用对顶装置的方式,施加主动对顶力,调节纵向间隙,抵消温差伸长量。同时微调合龙口两端转角和标高,确保冲钉能顺利插打,最终实现高精度合龙。

有别于普通桥塔分节施工,金海大桥钢塔采用空中整体竖转安装,整个竖转过程分73个步骤,才能将水平放置的钢塔翻转90度,姿态犹如空中“跳芭蕾”。大桥钢箱梁制造具有“大型化、工厂化、标准化、装配化”特点,钢箱梁在工厂整体制造,通过水运至桥址,再采用“大桥海鸥号”起重船进行整体安装。“相比分节段吊装,整节段安装将高空作业转为低空作业,现场作业转为工厂化作业,有效确保了工程质量,降低了水上和高空作业风险,缩短工期半年以上。”陈晓剑说。

图片 目前,国内已建成的多塔斜拉桥仅有5座,可供借鉴的经验并不多,作为第一座公铁两用四塔斜拉桥,设计团队需完成从“0”到“1”的突破。

金海大桥采用四塔三主跨斜拉桥,塔多联长,采用何种结构体系提高结构刚度、减小温度效应及改善结构受力是结构设计的关键。

铁四院副总工程师严爱国介绍,设计团队在总结既有多塔斜拉桥经验的基础上,详细比选了多种结构体系,最终采用刚构-连续体系:即两中间塔墩梁固结,两边塔梁固结、塔墩分离。这种体系有效提高了结构整体刚度,主梁、桥塔及斜拉索受力较优,同时降低了温度效应的不利影响,是一种适应多塔斜拉桥的合理体系。

金海特大桥桥址处台风多发,设计基准风速38.5米/秒,相当于13级台风。在台风区设计一座桥面宽度相当于16层楼高的桥梁存在不小挑战。

受到飞机大悬臂机翼启发,主梁采用的大挑臂式钢箱梁包括中间主箱和两侧挑臂,中间主箱上布置荷载较重的双线城际列车,两侧挑臂布置荷载较轻的高速公路,结构型式新颖,构思巧妙,且空气动力学性能优异,相较于传统钢箱梁结构可节省约10%钢材。

金海大桥采用了空间四柱式钢塔,即沿桥纵向的布置为倒Y形,沿桥横向的布置也为倒Y形。

大桥设计负责人李的平介绍,这种钢桥塔抗震性能较好,满足结构体系刚度的同时,方便桥塔与主梁固结的连接处理。考虑到桥址位于入海口,海上施工条件恶劣,工效低,采用钢塔适应性好,整体吊装安装,减少了现场工作量与高空作业量,大大缩短了施工工期。

大桥设计贯彻绿色低碳发展理念,公铁同层设计,减少引桥长度,节约工程投资;主梁采用新型的大挑臂式钢箱梁,结构轻盈美观且节省用钢量;主塔采用四柱式空间钢塔,实现了桥塔与主梁在工厂整体制造、装配化施工,安全、优质、高效。

为满足金海特大桥的施工及运营需求,设计团队为金海特大桥量身定做了一套智能化健康监测系统。通过应用传感技术、物联网、云计算、地理信息、卫星导航等现代信息技术,建立了集荷载源监测、结构监测、数据分析处理、报警与评估为一体的桥梁健康监测系统,在运营期内实现对金海特大桥的环境、荷载输入、结构力学状态指标等重要参数的实时、连续监测,为桥梁智能化运维管养提供强有力的技术支持。

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金海特大桥于2018年4月开工,目前,大桥已全面进入桥面系施工阶段,确保10月份进入铺轨工程,明年达到通车条件。届时,从珠海金湾到横琴仅需10-15分钟,从珠海机场到拱北仅需25分钟,将大大缩短珠海主城区和西部城区的交通时间。

珠海市区至珠海机场城际轨道交通工程横琴至珠海机场段位于珠海市境内,该工程是珠三角轨道交通网的重要组成部分,也是内地及珠三角地区联系香港澳门的重要客运通道。项目建成后有利于实现与澳门轻轨的便捷对接,有效缓解通关人流压力,创新口岸通关模式,有利于推进横琴自贸区的建设和深化珠澳合作,对珠海推进交通内畅外联、打造“一带一路”重要节点城市、融入粤港澳大湾区国家战略具有重要意义。


来源综合人民日报、长江云