9月15日,浙江宁波舟山港六横公路大桥二期工程迎来新节点,双屿门特大桥首节钢箱梁吊装作业完成。交通运输部官网图片新闻把这一定位为国内最大跨度跨海桥梁、世界最大跨度单跨吊钢箱梁悬索桥,并称此次吊装标志着全桥全面进入钢梁架设阶段。
先看几个硬数字。双屿门特大桥主跨1768米,全桥钢箱梁共100个节段,总重超过3万吨;这次吊装的首节节段长18米、宽40.5米、高3.5米,重达336.7吨。六横公路大桥二期线路总长约18.8公里,建成后将打通六横岛、佛渡岛、梅山岛之间的交通壁垒,为宁波舟山港海陆联动和集疏运体系补上一段通道。
(此处建议插入现场图:双屿门特大桥首节钢箱梁吊装作业现场,来源为交通运输部官网图片新闻)
对桥梁人来说,塔和缆的节点外界盯得紧,真正吃功夫的是梁这一段。下面把跨海悬索桥钢箱梁架设的几道关卡拆开讲。
一、从塔缆跨到钢梁,这一步是个分水岭
悬索桥上部结构的施工链条大致是这样:锚碇与索塔完成,先导索过江,架设猫道和主缆,紧缆成形,安装吊索,然后才开始吊装加劲梁,最后铺桥面系。前面几步是在给悬索桥搭骨架,钢箱梁吊装开始往骨架上挂实体荷载。
骨架与荷载的双向关系
骨架和荷载之间不是单向关系。主缆线形本来就随荷载变化,每吊上一段钢箱梁,主缆垂度和塔顶位移都会跟着动。悬索桥加劲梁吊装因此不能像普通架梁那样一段段往前推,而要按预先算好的顺序对称、分级地加载,边吊边测,边测边调。
二、单跨吊三个字,值得单独说一句
双屿门特大桥被称为世界最大跨度单跨吊钢箱梁悬索桥,关键就在单跨吊。这类桥由主缆吊挂的加劲梁集中在主跨一个跨度内,两岸不设边跨加劲梁,主缆在锚碇处直接锚固。
单跨吊的利与弊
好处是传力路径清晰,主跨内加劲梁直接受吊索吊挂,边跨不必再设一套加劲梁和支架体系,海上作业面随之收窄。难点同样在这里:3万吨钢箱梁全靠主跨内的吊索吊着,主缆荷载分布、吊索索力均匀性、加劲梁自身受力,会随吊装进度频繁变化。吊装顺序和分级加载方案一旦定下,现场就不能随手改。
三、100个节段、超过3万吨,现场要过的几道坎
吊装、线形与连接三道关
吊装顺序。从跨中起吊还是从塔侧起吊,先中间后两侧还是对称推进,直接决定主缆线形的中间状态。顺序由施工监控计算确定,现场按方案执行,不为了抢工期跳段。
线形控制。成桥线形是算出来的,但施工中的中间状态受温度、日照和风影响很大。早晚温差引起的主缆标高涨落,有时比一个节段的安装偏差还大,所以测量要挑时段,数据要跟监控单位实时对照。
节段连接。钢箱梁节段之间先用临时匹配件定位,吊装阶段靠临时连接承担荷载,等线形调整到位再按顺序施焊。跨海高空对接、焊缝质量,以及大吨位节段吊装时的风荷载,都是现场质量控制的关键点。
吊装设备与作业窗口。336.7吨的首节节段靠专用吊装设备完成。海上施工要同时看潮位、风速和通航,吊装窗口常被压缩在很短的时间段内,组织协调难度高于内陆桥梁。
通航与既有交通。六横公路大桥二期处在宁波舟山港集疏运通道上,施工水域的通航组织同样需要专项安排。
四、对一线工程师意味着什么
悬索桥的本事,一半在设计,一半在施工控制。设计能算清成桥状态,中间几十个施工阶段的状态要靠施工监控一步步跟。做监控和设计复核的同行,钢梁吊装阶段是全年最忙的时候。
线形和索力是一对连体指标。只看线形不看吊索索力分布,或者只看索力不看主缆标高,都容易漏项,两套数据要放在一起判断。
跨海施工的组织能力本身就是竞争力。同样的结构形式,海上的窗口、设备、通航协调,会把技术门槛再抬高一层。
快讯
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结语
双屿门特大桥首节钢箱梁吊装完成,对外是一条工程进展,对内是施工控制的正式开始。跨海悬索桥的钢箱梁架设,拼的不是单节吊装有多快,而是100个节段、超过3万吨荷载能不能按既定顺序,把主缆线形和吊索索力稳稳地带到成桥状态。往后这座桥每吊一段,监控数据就更新一轮,值得关注的同行可以持续跟踪。

