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世界首座“斜拉转悬索”大桥完成“变身”
—— 818棋牌官网鹅公岩轨道专用桥完成体系转换施工
       4月27日上午,随着最后一根斜拉索拆除完毕,重庆鹅公岩轨道专用桥成功完成“蜕变”——两根主缆在空中划出优美的弧线,122根垂直吊索与主缆构成一把“竖琴”,横卧在长江江面。
由818棋牌投资集团投资、818棋牌官网施工的鹅公岩轨道专用桥是重庆轨道环线南环的控制性工程,链接长江九龙滩区东西两岸。大桥全长1650.5米,施工中首创的“斜拉转悬索”施工工艺,将世界自锚式悬索桥最大跨度最终定格在600米。
      未来的重庆将迎来两座鹅公岩大桥,一座是已建成的公路大桥,还有就是这座轨道桥。两桥相距仅45米,这是重庆的“双子星”大桥。
    “已通车运行的鹅公岩公路大桥为悬索桥。为避免建成后的鹅公岩轨道专用桥与鹅公岩公路大桥的悬索结构产生绳索混乱的视觉效果,影响行车安全且与公路大桥保持一致风格。鹅公岩轨道专用桥同样需要建成悬索桥。”重庆轨道交通集团有限公司相关负责人介绍道。
而要同样建成悬索桥,鹅公岩轨道专用桥难度更大,桥址选址只能“见缝插针”式的穿过长江两岸,为大桥建设者带来了一系列建桥难题。
建造“世界第一”困难重重,“站稳长江需要另辟蹊径
       特殊的建造方式与特殊的环境条件有关。
       从常规悬索桥到自锚式悬索桥
       常规悬索桥需要首先在桥梁两岸找到坚固的锚定区域,将主缆两端固定于锚碇区,再通过塔柱将主缆支撑在空中并固定好,一块块桥面通过钢索挂在主缆上。所以悬索桥看起来更像一座吊桥,桥面的重力通过墩柱和锚碇区传递至地基。
      而鹅公岩轨道专用桥不具备“坚固的锚碇区域”这一先决条件。
      重庆长江九龙滩区两岸高楼林立,地域狭窄,且大桥旁边已通车的鹅公岩公路大桥将仅有的锚固区占用,鹅公岩轨道大桥只能采用自锚的形式建造。
常规的自锚式悬索桥要求先建造好桥面,然后再架设主缆,主缆两端不链接地面的锚碇区,而是链接在桥面两端的自锚段,主缆与自锚段链接好后,将于桥面共同形成一个稳定的结构体系。
鹅公岩轨道桥却又不具备首先建成桥面的条件。
      600米跨度下的长江主航道航运繁忙,不可能在河道里搭设临时支架进行桥面架设。而之前的长江主航道上从来没有建造过一座跨度超过400米的自锚式悬索桥。
从“只悬索”改为“先斜拉”
      斜拉桥的建造不需要在主河道搭设支架,每一块桥面通过斜拉索与桥塔墩柱链接,桥面的重力由墩柱传递至地基。
      借用这样的原理,鹅公岩轨道大桥采用了斜拉桥的建造方式,首先将桥面建了起来。
      2018年5月,最后一块钢箱梁通过斜拉索与主塔紧紧连在了一起,大桥桥面合龙,“斜拉”到“悬索”走完了第一步。
24000吨,“斜拉”与“悬索”完成力量接力
       借用斜拉法架设好的桥面,鹅公岩轨道专用桥又顺利将悬索体系建成。今年3月,鹅公岩轨道桥完成了“斜拉”与“悬索”并存的两种的形态。
     “大桥施工进入了一个最关键的步骤。要把之前链接桥面与主塔的斜拉索拆除,将斜拉索承担的重量全部转移到吊索上去,我们没有可借鉴的施工经验”818棋牌官网项目经理高学文说道。
拆除的第一个难题是先拆哪根索。
     “拆索的顺序决定了拆除过程中桥的受力,受力一旦失衡,大桥就会倒塌。这需要我们进行大量的模拟和受力计算。”
     “通过大型通用有限元软件的分析研究,我们仿真模拟了鹅桥带有‘小应变大位移’的显著非线性特性的施工受力全过程,研究了斜拉-悬索体系转换中两种独立桥型且相互影响的结构力学状态。科研分析在大桥建造中扮演了重要作用。”818棋牌官网博士后科研工作站张海顺博士介绍到。
       通过软件计算,大桥最终确定了先对称拆除3号、4号斜拉索,然后由16号斜拉索由上到下逐一拆除至1号斜拉索的方案。整个拆除过程,大桥塔柱最大偏位成功控制在40厘米的范围内。
确定好拆除顺序后,接下来的每一次拆除必须实时监控。24000吨的桥面悬在空中,每一根斜拉索最大承受着450吨的拉力,拆除稍有不慎,斜拉索将以子弹的速度飞出去。
      每根斜拉索的拆除工作首先要将塔顶的锚头下放到位,然后梁端先由工人操作千斤顶进行缓慢放索,等到千斤顶油表读数小于20吨后,连接卷扬机将锚头放出锚箱,牵引至主塔正下方,再由塔顶卷扬机将塔端锚头放出索导管,最后用塔吊将斜拉索平稳下放至桥面。
       斜拉索拆除工作于3月11日开始,128根斜拉索,历时48天全部完成,整个拆除过程安全有序。
    “从今天起,鹅公岩轨道专用桥成功完成从斜拉到悬索的体系转换,我们填补了这项建桥施工技术空白”高学文说道。
“姊妹桥”呼之欲出,坐轻轨穿大桥,俯瞰长江美景
       此时的鹅公岩轨道大桥以悬索桥的形象展现在市民面前,与鹅公岩公路大桥,同桥型、同高度,就像两位婀娜的红衣少女在长江上翩翩起舞。但两桥不同之处主要有两点:一是轨道桥的桥面比公路桥窄一些;二是轨道桥载轨道列车兼有人行功能,公路桥跑汽车。
       按照计划,重庆轨道环线将从这里通过长江,届时,从重庆南岸区到九龙坡区仅仅需要几分钟时间,将极大的缓解重庆市过江通行的交通压力,而且整个环线闭环后,对整个重庆主城区交通畅行将起到积极的促进作用。
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