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9万颗螺栓通孔率100% 世界最大跨上承式钢管混凝土拱桥精准合龙

科技日报记者雍黎

815日,世界最大跨上承式钢管混凝土拱桥——贵州德余高速公路乌江特大桥主拱顺利合龙。该桥在国际上首次采用拱、柱、梁全栓接无支座整体式受力体系,大桥的建造和精度控制难度为同类型桥梁之最,而它的顺利合龙的背后是监控技术的精准支持。

世界最大跨上承式钢管混凝土拱桥——贵州德余高速公路乌江特大桥。重庆交通大学供图

据了解,德余高速公路全长约104.2公里,总投资约149亿元。其中,关键控制性工程乌江特大桥全长1834米,主跨504米,全桥拱肋共计60个节段,最大节段重量157吨。

拱肋三维线形激光扫描模型。重庆交通大学供图

德余乌江大桥是在国际上首次采用拱、柱、梁全栓接无支座整体式受力体系,栓接比焊接的监控要求要高出很多倍,大桥建造和精度控制难度为同类型桥梁之最,倒逼监控和技术攻关小组研发新技术、新方法、新装置实施监控工作。监控团队负责人重庆交通大学副校长、山区桥梁及隧道工程国家重点实验室主任周建庭介绍。

两年多前,重庆交通大学大跨拱桥团队肩负起德余乌江大桥施工监控的任务,对此该校成立乌江特大桥科技攻关项目组,曾勇教授、王邵锐副教授、杨俊副教授、周银博士后、朱瑾宇博士等人驻守大桥现场,在全栓接拱桥控制理论、超高精度监测方法、精准调控技术等方面开展技术攻关工作,张永水教授、向中富教授、周志祥教授、刘山洪教授等给予很多指导,背后还有120多人的大跨拱桥团队提供强力的研发和技术支撑。监控和技术攻关小组每天一小会,一周一大会,确保大桥高质量合龙和建造。

项目团队在大桥合龙前留影。重庆交通大学供图

经过三年的艰苦攻关和努力,大跨拱桥团队首次研发了大跨拱桥缆吊扣挂耦合体系全过程最优控制理论及一次张拉无应力成拱技术全栓接拱桥原形复位节段安装控制方法装配式拱桥三维激光扫描数字化预拼装成套技术。合龙时8根弦管综合对齐误差均小于3毫米,全拱高程最大偏位小于2厘米,主拱9万颗螺栓通孔率100%224个法兰盘无一处增设调整垫片,取得了非常理想的监控效果。

周建庭表示,我国的拱桥建设运维水平一直引领国际的发展,世界前10名的最大跨拱桥中,中国占有7座。乌江特大桥实测合龙精度数据,各项精度指标均达到同类型桥梁领先水平。今后,他们将把该项目科技成果进一步推广应用到更多的拱桥,为我国的拱桥事业作出应有的贡献。

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