11月15日10时18分,新建大瑞铁路澜沧江特大桥钢管拱实现了高精度合龙。该桥是中铁大桥局桥科院首次承担的大跨径“二次竖转”工法施工,桥梁转体施工过程监测与控制研究项目,也是全球第一次采用“二次竖转”工法施工的大桥。
澜沧江特大桥全长528.1米,主跨342米,为上承式劲性骨架钢筋混凝土提篮拱桥,桥面距江面超过270米。为保证桥梁竖转施工过程的安全以及大桥“高精度、零误差”合龙,桥科院运用了施工控制有限元计算、应力监测与传输系统、锚碇位移监测等一系列“黑科技”。
面对大桥二次转体模拟计算复杂、控制工况多、监测参数识别难度大的难题,桥科院技术人员采用专业程序与自主编制计算的小程序,精确模拟大桥每一个边界条件和荷载,及时跟踪方案的修改,完整提供了监测的每一个数据,编制了一套精确的施工控制有限元计算,使合龙状态满足设计和规范的要求。
由于桥跨较大,为有效控制竖转过程应力,桥科院在拱肋的钢结构关键截面共布置了74个美国进口的高精度应变计,进行全天候应力监测。为及时采集数据并反馈至指挥中心,桥科院自主研发了配套的全天候数据采集与实时传输系统;为确保监测数据的安全与完备,整个应力的监测过程获得了桥科院桥梁云计算平台的技术支持,并借助阿里云数据库系统进行及时存储。这一平台也同时运用到了对桥址风速风向的实时监测中来。
大桥竖转过程中,为确保整个转体系统的安全性,技术人员在监测过程中使用的位移传感器精度达0.01毫米。同时,为减小温度、风速等外界对测试结果的干扰影响,技术人员特意制作了专门的固定槽钢铁架和PVC隔热措施,实现了对锚碇位移高精确监测,确保了竖转过程中锚碇结构安全。
每一次竖转都需要技术人员对竖转进行实时动态监测。每转动2.5度进行一次数据采集与评估,并上报指挥中心,经专家组认可后再进行下一个“2.5度”的转体施工。为及时、准确地控制转体角度,监控小组采用了数显式高精度高灵敏度的三向倾角仪,测试精度达0.001度,也接入了桥科院的云监测平台与阿里云系统,构成了高效指挥系统的重要组成部分之一。陈金州刘平