初春時節,貴州德余高速公路烏江特大橋橋面係施工現場,工人們在起吊設備的輔助下,將重約70噸的橫樑安裝到距離水準面200米高的柱頂上,並達到毫米級安裝精度。
烏江特大橋是德余高速控制性工程,全長1834米、主橋504米,是目前世界上最大跨徑上承式鋼管混凝土拱橋。幾個月前,大橋主拱合龍時,項目團隊開展科技攻關,採用系列先進工藝和設備,將拱肋合龍段誤差控制在了2毫米內。
有著“世界橋梁博物館”美譽的貴州目前在建和已建橋梁近3萬座,世界高橋前10名中,有4座在貴州,是世界級高橋最多的省份。
“精度”始終是貫穿貴州橋梁的關鍵詞。近年來,貴州通過科技創新、BIM技術應用和數字化轉型等,不斷提升橋梁設計、建造、維護等全壽命週期的生産和運營質效,以橋梁建設跨越式發展助力全省經濟社會高品質發展。
技術攻關確保橋梁建設精度
今年1月,平羅高速大小井特大橋再添殊榮,獲得2022—2023年度第一批國家優質工程獎。作為平羅高速控制性工程之一,大小井特大橋是世界上山區最大跨徑的上承式鋼管混凝土拱橋。
建設過程中,項目團隊面臨大橋拱座施工現場地形陡峭、拱腳預埋件安裝精度要求高等諸多挑戰,他們通過數字技術創新實現塔架自動糾偏和索力自平衡;在施工工藝上,大小井特大橋全橋58個吊裝節段,節段最大凈吊重達160噸,上百噸重的節段被一節一節吊到200多米的高空後,再精確移動到指定位置拼接起來合龍,精度達到毫米級。
去年底通車的大發渠特大橋主橋橋面到河面高度約281米,同樣作為上承式鋼管混凝土拱橋,傳統的節段吊裝工藝並不適合大橋所在位置的地理條件。為克服地形限制,確保安裝精度項目技術人員加大科研攻關力度,自主研發出整套單塔纜索吊系統。
這套系統包括“單塔纜索吊裝+大噸位錨固橫移索鞍裝置吊裝系統”,承載大發渠特大橋主拱圈、拱上立柱、鋼蓋梁、橋面及護欄等材料及構建的吊裝,最大吊裝重量為240噸,累計吊運物資近2萬噸。
創新是引領發展的第一動力。特殊的地理條件讓貴州橋梁建設面臨的難題和挑戰更多,貴州在橋梁建設方面開展系列技術攻關,用創新支撐起一座座大橋梁飛架山間,積累豐富的造橋經驗。
在“黃金十年”的公路建設大跨越發展進程中,貴州在橋梁建設方面發佈技術指南20部、地方標準7部、申請專利13項,填補了多項國內技術空白,創造了數十個世界第一。
BIM技術貫穿橋梁建設全週期
跨越烏江的金烽烏江大橋是貴州首座採用預製平行鋼絲索股施工的六車道鋼桁梁懸索橋,主跨650米,兩岸均採用重力式錨碇。建設過程中,為解決錨碇預應力管道和型鋼支架“打架”的問題,技術人員創新運用了BIM技術提前定位。
“將BIM技術應用到錨碇大體積混凝土預應力管道定位的方法,就是在施工前把預應力管道進行空間模擬,檢查有沒有空間衝突的地方,以便及時優化型鋼支架的位置和數量。”貴金高速公路第十標段項目有關負責人謝欽建説,僅通過這項技術,全橋兩個錨碇加起來節約了近200噸型鋼支架。
2019年通車的平羅高速平塘特大橋是國內山區跨徑最大的三塔組合梁斜拉橋,其16號主塔高達332米,相當於約110層的高樓,為世界最高鋼筋混凝土橋塔。
當時,全國高速公路橋梁橋墩施工尚處於發展階段,加之當地複雜地理條件影響,3個超高主塔成為平塘特大橋施工的主要挑戰。面對這些難題,項目團隊使用BIM管理系統,通過過程倣真模擬、施工進度倣真模擬、動態模擬控制等,安全高效地完成了主塔及主梁建設。
近年來,作為一種應用於工程設計、建造、管理的數據化工具,BIM技術在貴州橋梁建設中發揮了積極作用,建設者基於BIM技術在橋梁設計、建造、維護等全壽命週期的應用,不斷提升橋梁建設的生産和運營效率,確保工程品質。
貴州公路集團副總經理、總工程師張勝林説,通過BIM技術,一些複雜的構造、樞紐、工藝等可通過模型直觀演示,精準找到其中存在的問題並及時修正,有效解決施工過程中出現的難題,提升技術水準和生産品質。
讓橋梁“建管養護”更智慧
2月中旬以來,位於綏陽縣境內的桐新高速黃魚江大橋工程正加緊施工建設,建設者們在力爭早日實現合龍。
現場工人實名制登記系統、塔吊電梯施工中力學性能監控系統、施工現場全方位視頻監控系統……施工現場,通過將監測數據自動採集上傳系統,利用系統自動分析,管理人員可在PC端及手機隨時了解監測數據情況,如若出現報警,可第一時間知曉,確保施工安全和品質。
2月13日,納雍至晴隆高速公路牂牁江大橋施工現場一派繁忙景象。在該橋前期開展的錨碇澆築工作中,大數據技術發揮了重要作用。
由貴州橋梁建設集團下屬子公司橋梁研究院自主研發的模組化智慧溫控系統應用後,系統根據混凝土內部溫度分層獨立調節水泵,並根據砼內溫度控製冷卻水管的進水溫度,解決了老舊溫控設備笨重且難以快速週轉安裝的問題,同時實現大體積混凝土實時、分層獨立進行溫控,使澆築品質得到有效保障。
在壩陵河大橋,貴州高速集團中南交科公司自主研發的橋梁監控檢測平臺通過雲端,實時掌握大橋目前的健康狀況、車流情況、養護情況等信息,在發現異常情況後能快速進行反應處理。
精度即科技,貴州在橋梁建設過程中加快推進數字化轉型,用信息化、數字化、智慧化手段建好橋、管好橋、養好橋。
交通運輸部《支持貴州在新時代西部大開發上闖新路 實現交通運輸高品質發展實施方案》明確提出,支持貴州在橋梁、隧道等重要場景開展邊緣計算、BIM+GIS數字孿生等技術的探索和應用,鼓勵已建重大交通基礎設施開展智慧化改造,推動在基礎設施數字化、交通運行全要素感知、智慧應急處置等方面取得突破。(貴州日報天眼新聞記者 袁航)
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