福厦高铁泉州湾跨海大桥施工建设纪实
2022-08-17 来源:人民铁道
本文摘要: 福厦高铁泉州湾跨海大桥全长20.287公里,是国内首座设计时速350公里的跨海高铁大桥,连接晋江新塘与惠安,位于线路施工难度最大地段,...
福厦高铁泉州湾跨海大桥全长20.287公里,是国内首座设计时速350公里的跨海高铁大桥,连接晋江新塘与惠安,位于线路施工难度最大地段,是全线重点控制性工程之一。大桥14次上跨高速公路及城市主干道,无砟轨道总长52.4公里,施工材料运输难、交叉施工作业面多、技术标准高。
在东南沿海铁路福建有限责任公司的指导下,中交第二航务工程局有限公司福厦高铁项目部协调组织,优化施工方案,科学有序安全优质推进工程建设。
7级大风中,作业合龙精度达到毫米级
泉州湾跨海大桥所在区域风大、水深、浪高,高盐分、高湿度,是典型的海洋环境。大桥海上桥梁长8.96公里,跨越泉州湾的主桥长800米、主跨400米。
据了解,泉州湾跨海大桥主梁采用钢箱梁形式,分为77个节段,其中最重的梁段达365.18吨。
在吊装时,为有效应对梁体吊装重量大、落位精度要求高、海上施工环境复杂等难题,施工团队对主梁采用分节悬臂吊装、先边跨后中跨合龙的总体施工工艺。
其中,中跨合龙段的钢箱梁单节梁段长10米、宽21米、高4.25米,重逾240吨。考虑到合龙段长度和环境温度对合龙现场操作的影响,施工团队采用北侧吊装、南侧顶推的“主动”合龙方式。这种方式对环境、温度要求较低,能适应全天候施工,有力确保了主桥高效率、高精度合龙。
施工团队还开发应用合龙施工智能监测控制系统,利用水准仪、倾角仪等智能设备,克服大风等恶劣天气对合龙精度的影响,最终实现合龙口轴线偏差仅1毫米、相对高差0.5毫米的超高精度。
高盐高湿中,“以锈制锈”达到百年抗腐蚀标准
泉州湾跨海大桥设南北两座主塔,设计为曲线“H”形,高160多米,相当于50多层楼高,单个主塔浇筑混凝土达11230多立方米。
大桥两个主塔共有60个钢锚梁。作为桥梁荷载的重要承重构件,以往钢锚梁多采用普通钢材焊接后,再在表面刷漆防止生锈、腐蚀。在当地高盐、高湿的海洋气候环境下,传统做法难以满足百年抗腐蚀的标准。
为此,施工团队积极与设计方沟通探讨,围绕设计方提出的方案和“以锈制锈”理念开展走访调研,选定国内最大的4家钢材生产厂商,通过对材料各项指标、性能的比选,最终确定了钢锚梁主材供应方。
但新材料的应用还要跨过一道坎——焊接。
这种镍系钢材如果用一般焊丝,容易产生电流腐蚀,所以必须找到一种含镍的焊丝来焊接,而且含镍量要刚刚好,不然整个结构的受力性能就不能满足要求。
施工团队走访焊材生产厂家,并联合设计方和相关领域专家反复开展钢材与焊材试验,终于成功找到符合要求的钢材料并配套高强螺栓及焊接材料。最终,施工团队选定了新型材料的钢锚梁,可凭借其表面形成的氧化物锈层阻止氯离子渗透,从而不用进行外层涂装、不设除湿系统,也可以实现海洋气候环境下桥梁全寿命期的长效防腐效果。
以往,免涂装耐候钢只能应用在离海岸线1公里以上的滨海地区,新型材料的应用打破这一制约,实现了“免涂装、绿色耐久、锈色之美”的绿色全寿命设计。
地震高烈度区,破解抗8级强震设计难题
泉州湾跨海大桥位于台湾海峡西岸地震高烈度区。为适应无砟轨道铺设的技术条件以及抗震要求,深水区引桥采用多联无支座3×70米连续刚构,共21联。这种形式在国内铁路施工中尚属首次。
这种连续刚构结构形式新颖、施工工艺复杂,施工高峰期投入70对挂篮同步施工。
传统支架现浇施工方法中,有支架搭设难度大、工程量大等施工难题。施工团队研发出多联无支座交接墩主梁挂篮悬臂浇筑施工技术,解决了传统支架现浇施工存在的难题。
所谓挂篮悬臂浇筑,即通过挂篮的移动创造新的作业面,完成桥梁的模板安装、混凝土浇筑等施工作业,使桥梁不断向两侧延伸,让桥梁在空中“生长”,极大地提高了施工安全性及工效。
目前,泉州湾跨海大桥已完成无砟轨道施工,进入最后冲刺期。建设、施工单位正以“精品工程,智能福厦”为目标,克服持续强降雨、疫情等因素的影响,精益求精,攻坚克难,确保工程顺利推进。
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