12月19日,历时90分钟,逆时针旋转93度,国内最大转体吨位双索面预应力混凝土斜拉桥——陕西咸阳市彩虹二路高架桥主塔实现精准对位,开始转体施工。
咸阳市彩虹二路高架桥由中铁第一勘察设计院(以下简称铁一院)勘察设计、中铁十七局承建。该桥全长885米,主桥转体部分重量达5万吨,为目前国内单体转体最大吨位桥梁。此次转体施工的主塔高84.778米、重达2万吨。由于西安市地铁1号线双管隧道贯穿转体承台群桩基础,且主桥上跨徐兰高铁、陇海铁路等9条铁路线,平均每4分钟通过一趟列车,每天约有400趟列车经过。
如何在确保既有线运行安全的情况下,将重达数万吨的庞然大物顺利转身,成为摆在建设者面前的首要难题。项目团队与设计单位多次召开技术分析会,对方案进行优化分析,最终采用“独塔单转+塔梁共转”二次转体工法,将主塔与两端梁体放在与铁路线平行距离15米左右地方同步施工完成后,先对主塔进行单独转体到预定位置,待两端梁体合龙后,再将主塔与桥梁进行“塔梁共转”二次转体,从而使施工区域始终与既有线保持安全距离。
铁一院咸阳市彩虹二路高架桥总设计师包宗林介绍:“转体系统设计是本次转体桥梁设计的重中之重,由于转体桥塔下部结构施工空间狭小,加之采用二次转体,转体系统复杂,设计难度巨大。转体承台、桩基既要避开地铁双管隧道结构确保隧道结构安全,同时又要确保五万吨集中荷载偏压下转体系统自身结构安全等一系列难题。”铁一院设计团队通过多次方案比选、论证和空间实体模型分析,最后通过大直径特殊转体支座设计,承台三向预应力设计及复合地基与转体承台共同受力等设计方案成功解决上述技术难题,创新了超大吨位偏载条件下转体系统设计技术,丰富了复杂城市空间环境内大跨度桥梁转体技术。
“施工中,我们综合运用BIM、三维可视化交底等新技术、新工艺,全方位精控转体施工应力、位移等数据,采用直径达7.78米,自重近150吨,设计承载力为60万千牛的转体测力盆式支座,配合电子水准仪、全站仪等先进测量设备,将支座水平高差精度控制在0.5毫米内。”中铁十七局项目经理张相伟说。