中國交通報:全橋無模板 抗震又環保
TIME:2019-10-21

2019-10-21 13:54:37 來源:中國交通新聞網 作者:特約記者 匡成剛 通訊員 張俊鋒

本網訊 金秋時節,四川阿壩藏族羌族自治州色彩斑斕,景色秀美。在剛剛過去的國慶期間,這里的游客絡繹不絕。驅車行駛在汶(川)馬(爾康)高速公路上,自然與人文風光交相輝映,其中,最引人矚目的,還要數汶川克枯大橋。

汶川克枯大橋是全國首座預應力鋼管混凝土桁梁橋,是目前世界最大規模的鋼管混凝土梁橋工程,也是高烈度地區橋梁抗震的典范,因其獨特結構、多項創新,該橋還成為眾多專家、學者點贊的“網紅”工程。

f9c375a7-b648-4aec-a7a0-e56116dfee2c_watermark.jpg

汶川克枯大橋。

精心比選確定橋型

汶川克枯大橋所在的四川西部山區,多峽谷,區域內地震斷裂帶縱橫交錯,氣象和地質災害肆虐,整體生態環境敏感脆弱。

針對如此復雜的建設環境,四川省公路規劃勘察設計研究院有限公司(簡稱四川公路設計院)在大橋設計之初就進行了多方案比選,但各方案的材料指標、技術指標和工程造價等均不能令人滿意。經過反復論證研究,依據以往設計和建設雅(安)西(昌)高速公路干海子大橋的經驗,四川公路設計院結合鋼管混凝土組合自重輕、強度高、無模板、架設方便、施工場地要求低等優勢,決定采用鋼管混凝土桁梁橋方案設計建造汶川克枯大橋,該方案解決了大橋建設中面臨的一系列難題。

與一般高速公路大橋相比,汶川克枯大橋橋墩更細、更修長。大橋橋基、橋墩、蓋梁、桁式主梁均采用了鋼管混凝土結構,橋面板是帶鋼底板的組合橋面板,大橋最大的特點是“全橋不需要模板”,確定鋼管位置后,直接澆筑混凝土形成橋墩。大橋上部結構部分則被分割成若干塊鋼管,由工廠統一定制生產,建設時只需現場組裝、焊接,注入混凝土安裝即可。

由于大橋上跨317國道,四川公路設計院還要考慮施工中317國道暢通問題,且大橋下部結構不能與國道空間位置發生沖突。為此,該院設計了一種先張法預應力鋼箱混凝土蓋梁,具有尺寸小、工廠化制造、安裝快捷方便不影響下方國道交通等優勢。此外,為解決鋼管混凝土桁梁橋節點的疲勞問題對大橋壽命的影響,四川公路設計院開展了一系列鋼管混凝土節點疲勞性能試驗研究,為大橋設計和施工提供了可靠的數據和理論支撐,最大程度保障了大橋建成后的使用壽命。

8級地震可行9級地震可修

“汶川克枯大橋的設計理念十分新穎,針對地形難度、特點,做了非常巧妙的構思。”“這座大橋在整個橋梁界都是一個創新,而這種創新是可復制可推廣的。”……

近兩年,包括10多位中國工程院院士、全國工程設計大師在內的眾多國內外知名橋梁專家現場參觀了該橋,從疑惑到贊嘆,是這些權威專家的共同感受。

耗材少,污染少。與簡支橋梁相比,大橋混凝土用量減少了約60%;與同等規模常規橋梁相比,大橋混凝土用量減少40%,鋼材用量減少30%,原材料使用及現場污染排放物均減少30%,實現了資源節約和環保。

工廠化、集約化程度高。大橋鋼結構全部在工廠加工制造組拼,運輸到工地再組拼成安裝整節段;工地現場組裝后的半成品在車間焊接、涂裝成整體,再運到橋址進行安裝,工廠化生產率達到80%,現場工程量僅20%,既保障了工程質量,又提高了生產效率,現場施工人員由500人縮減至30余人。同時,由于工地施工量小,施工時可充分選擇有利天氣進行作業,極大保障了施工安全。

建設工期更短。大橋現場施工中焊拼一節段跨鋼桁梁只需20天,而傳統方式下生產同等長度T型梁需30天以上,大幅縮短了施工周期。

由于大橋橋址區域地震裂帶縱橫交錯,大橋抗震是四川公路設計院的一道必答難題。大橋整橋采用鋼管混凝土組合,重量僅為混凝土橋梁的50%,同時具有鋼管和混凝土橋梁的優點,達到了“大震不倒、中震可修、小震不壞”的要求,大橋更實現了“8級地震可行、9級地震可修”的設計目標。

推動土建工程向工業化轉型

“汶川克枯大橋在設計中不僅創立了鋼管混凝土桁架梁的科學計算方法,開發了管板節點、管梁節點、管柱節點等新型節點構造,還建立了變剛度支座長聯結構新體系,開發了整跨架設的快速化施工技術與裝備,并支撐制訂了世界首部鋼管混凝土梁橋和焊接節點疲勞技術規范,為類似建設條件的工程探索了新的技術路徑。”四川公路設計院相關負責人介紹,“在大橋建設中,無模板施工工藝的使用促進了農民工向產業工人的轉變,助推交通土建工程向工業化轉型升級。

創新源于在實踐中的匠心傳承和勇于突破。幾十年來,四川公路設計院持續進行鋼管混凝土橋梁的研究和實踐,設計建造了一大批鋼管混凝土拱橋、梁橋,如重慶巫山長江大橋、四川合江長江一橋、四川合江長江三橋、廣西平南三橋、干海子大橋……四川公路設計院在建成當時世界最大跨徑鋼筋混凝土拱橋——萬縣長江公路大橋后,又開發了鋼管混凝土強勁骨架成拱法,建造了近10座鋼筋混凝土拱橋。

“建筑材料的變化”向“建筑結構的變化”改變的創新探索,造就了著名的干海子大橋,而汶川克枯大橋則是對鋼結構橋梁更進一步的創新運用,實現了全橋建設不用模板。自1991年四川公路設計院設計首座鋼管混凝土橋梁以來,該類型橋梁迅速在業內推廣應用,在2015年相關正式規范誕生前,全國已建成445座鋼管混凝土拱橋。


(本文原載《中國交通報》2019年10月21日7版勘察設計·質監,轉載自中國交通新聞網:http://www.zgjtb.com/2019-10/21/content_230894.htm )


返回列表
董事長信箱
Chairman's mailbox
提交
叶酸影院-叶酸视频-叶酸网址