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湖北造!世界首座三塔四跨双层钢桁梁悬索桥主缆架设完成

04-08  

4月7日,随着下游侧第169根索股的成功架设,由在汉央企中交二航局承建的温州瓯江北口大桥(以下简称“北口大桥”)主缆全部架设完成,大桥建设取得突破性进展。北口大桥是世界首座三塔四跨双层钢桁梁悬索桥,上层为宁波至东莞国家高速公路,下层为G228线(南金公路)。大桥全长7.9公里,其中跨越瓯江的主桥长2090米。

该工程是目前我国乃至世界技术难度最大、建造工艺最为复杂的桥梁之一。大桥主要结构包括南塔、中塔、北塔、南锚碇、北锚碇、悬索桥缆索体系、钢桁梁以及桥面系等。其中南锚碇是世界首例深厚淤泥层中建造的超大型陆域沉井,总重量达20万吨。大桥中塔为A字型刚性混凝土塔,为国内三塔悬索桥中首次采用。

北口大桥的主缆采用预制平行钢丝索股架设,上下游两侧各布置1根,两根主缆中心水平间距41.8米。每根主缆由169根索股组成,长约2300米。单根索股由127丝直径5.4毫米的镀锌高强钢丝组成,钢丝抗拉极限强度为1860兆帕,单根索股重约54吨。高强钢丝总长度可绕地球两圈,每根主缆可吊起约1.5个“辽宁号”航母。索股通过牵引系统提供动力,翻过三座主塔后,直至锚固在南北锚碇上。

为解决A字型刚性混凝土中塔索股和索鞍之间的滑移问题,北口大桥中塔主索鞍首次设计采用了深槽索鞍。鞍槽最大深度达929毫米,索鞍中间设置竖向隔板,索股宽度与竖向隔板之间仅有1.6毫米富余空间。若采用传统入鞍方式,不仅操作困难、工效低,且易引起散丝、鼓丝等问题。

中交二航局项目团队从2020年3月开始探索智能工装技术,成功研发国内首台智能化深槽入鞍机器人。该机器人创造性地采用液压顶杆作为机械手,通过液压顶杆将索股“推”进索鞍,整个过程平稳可控,成功克服传统工艺将索股“砸”入索鞍产生的跳丝、乱丝问题,相比传统人工入鞍施工效率提升30%。

在深槽入鞍机器人上,项目团队还创新研发AI智能视觉识别测量技术,将其通过在一般索股与基准索股的跨中安装发光标靶,采用工业相机采集图像,并基于深度学习算法学习标靶特征,通过像素距离换算空间实际距离计算得到一般索股与基准索股的高差,解决了大风条件下一般索股线形测量难题,实现全天候环境下一般索股的高精度、自动、远程、实时测量。

在主缆架设施工中,项目团队研发了标尺索股架设工艺,并成功获得发明专利授权。该工艺打破索股架设只能白天牵索、晚上调索的被动局面,从工艺上实现索股牵引、调索的流水作业,大幅度提高索股架设工效。

北口大桥处于温州瓯江口,三塔中最高塔高144米,面临高空临江以及大风作业环境。自今年2月24日首根主缆索股架设以来,项目党员带头,全体管理、作业人员实行“两班倒”,在确保安全质量的前提下,昼夜不停奋力抢抓施工。大桥主缆架设仅用43天,比原计划提前一个多月,创下悬索桥索股架设新纪录,为后续索股预紧缆、紧缆施工以及钢桁梁施工抢出宝贵工期。

温州瓯江北口大桥项目的实施,对完善国家公路,提高东部沿海公路运输大通道通行能力,进一步加强长三角、海峡西岸和珠三角地区的沟通联系,推进温台产业带和温州瓯江口产业集聚区发展等具有重要作用。

(湖北广电融媒体记者 李慧 通讯员 申腾武 杜才良 龚俊臣 责任编辑 张煜)

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