时代在发展,高铁成为了现在大多数人出行的交通工具,我国在高铁桥梁领域的创造记录也在不断上升。其中将一个孔就长40m,总重超1000吨的箱梁放置于桥墩之上的报道令人惊叹,这项施工再一次创造了中国在桥梁史上的壮举。
而它是如何被放在桥墩上的呢?桥墩承受如此大的重量没有塌陷的方法又是什么呢?
工程专家和专业施工队克服重重困难,反复研究终于取得了成功。每每看见这类新闻除了欣喜之外更多的是对中国基建建设快速发展而感到骄傲。
我国的高铁建设有两种,一种是在陆地上,一种是架设在桥梁上。
前者是在选址好的地面上铺设路线运行轨道即可,而后者无论是在技术上还是人力上都是一种考验,因为要想在桥梁上修建高铁,箱梁是必不可少的。
箱梁是桥梁工程中梁的一种,里面是空心的,上部两侧有像翅膀一样多出来的部分被称为翼缘,形状类似箱子,因而得名。
箱梁架在桥梁上,能减少梁体和桥墩的数量,从而减少桥梁连接的共振点,让高铁的运行变得更加平稳高效。以前使用的常规箱梁是32米的,现在为了适应我国高铁日益增加的稳定性需求,提升到了40米千吨的跨度和吨位。
我国桥梁技术居世界前列,在世界桥梁业界曾经流传着这样一句话:20世纪70年代看的是欧美,90年代看的是日本,21世纪看的是中国。
可是每一次成功都要经历“九九八十一难”,每一次成功都必须要有不抛弃、不放弃的精神。无论是在前期制作箱梁还是后期架设箱梁都会出现不同的工程技术上的难题等着整个队伍去解决。
箱梁制作过程易受影响
一、钢筋绑扎
制作箱梁施工工艺要求非常严格,是桥梁工程质量能否合格的关键之处。制作箱梁就和修房子一样,刚开始要确定好箱梁的长度、角度和具体的施工图。钢筋绑扎这一步骤很重要,钢筋犹如箱梁的骨架,要是不按规范要求施工的话就会造成钢筋的形变和断裂,给箱梁带来很大的安全隐患。
二、混凝土浇筑
钢筋绑扎、支模完成后就得浇筑混凝土将其覆盖,箱梁的制作对混凝土强度要求极高。
一般来说箱梁采用的是短时间内达到合格强度、缓凝、泵送的高强度混凝土,若在混凝土浇筑时表层出现快速凝结且人工无法抹平的这种问题时要高度重视,尤其是在高温和大风天气时。而且在混凝土浇筑的那段时间里要是出现不规范的操作还会导致箱梁外观观感质量下降。
精准控制受挑战
在桥上实现高铁通车就需要一孔一孔的箱梁连接起来直至完成全部里程。如:郑济高铁全程380km,使用的是长40m的箱梁铺完全程要用到九千多孔箱梁。
这不仅对施工方是个重大挑战,更是在对箱梁精准对接完成控制方面提出了高要求,严标准。毕竟影响设备安装精度的因素有很多:设备基础、设备灌浆、地脚螺栓、环境因素等。其中一个因素若没有解决好或者预估错误就会酿成大祸。
而且架设箱梁是在距离地面40m的高空周围无护栏,行走在作业面上的工作人员随时都有可能遇到异常天气的“威胁”,发生危险事故。
所以,每一条高铁的修建完成都是施工人员和工作人员一步一个脚印,心往一处想,劲往一处使,冒着一定危险取得的成果,他们是工程中最美的人,使人敬佩。
面对一系列工程技术上的难题,我国桥梁专家与施工队伍并没有气馁,而是积极寻找解决办法攻克一道道难关。最终让箱梁稳稳地落在桥墩上,让一条条高铁线路成为了最靓丽的风景线。
一、做好施工材料准备工作
制作箱梁所用到的每种规格的钢筋必须有出厂合格证明,从源头上杜绝假冒伪劣。还有钢筋每次的进厂验收和存储都得严格要求规范实施,要送检进行力学拉伸试验确保所用钢筋符合标准要求。
运用绑扎和焊接技术将钢筋固定好,每一步都要遵循技术要求规范。只有基础打牢固后期才能顺利进行。
对混凝土材料的进场检验工作也是必不可少的,要看混凝土的强度标号是否和设计要求一致,把制梁和养护的工艺不断精进优化,监理信息化监控系统精准把握每一个数据和每一次过程。
二、研发新装备,攻坚克难
我国桥梁建设能取得骄人成绩,吸引全球眼光,背后离不开一系列的先进技术和新型装备的支撑,特别是架设桥梁离不开桥梁运输机和架桥机。
福厦高铁的施工的顺利展开,捷报频传,架桥机‘昆仑号’功不可没。它被称为钢铁“巨无霸”、高铁基建“金刚钻”,是千吨级高铁桥梁运架一体机,‘昆仑号’的诞生真正实现了“逢山开路,遇水架桥”的目标,因为它不仅能用于海中架桥还能在隧道中架桥。
为了让‘昆仑号’达到架桥机的强度避免发生倾翻事故,工程师与钢厂合作用时六个月时间开发出了新型特种钢材------GT785高强度合金钢。使得它拥有了一副钢铁不坏之身,并且施工人员还创新了焊接新工艺,摸索出一套“焊前升温、焊中控温、焊后保温”的加工技术,让‘昆仑号’的施工质量得到了百分百的保证。
‘昆仑号’不仅在提、运、架方面是全能选手,还在精准控位,自动纠偏上无所能及。研究人员将北斗定位系统技术运用到了‘昆仑号’上,能让工作人员通过系统智能控制。提着箱梁到架设现场,然后到达指定的落梁位置,稳稳落下,每一次起落的成功都是对工作人员莫大的鼓舞。
自动避障系统、北斗定位系统、实时监测系统等一系列新技术的运用,助力了中国桥梁建设领域的跨步发展,实现升级跨越。
中国桥梁建设一直保持着前进的步伐,在通苏嘉甬(从南通到苏州嘉兴宁波)高铁修建中使用了第二代桥梁运输车和架桥机。所谓第二代就是桥梁运输车和架桥机分开成两个独立的个体,节省了时间,还提升了工作效率。
千吨40米箱梁的施工成功完成,是中国高铁重大科研创新的成果,而且成套设备目前已申请使用新型专利、发明专利13项。
桥梁上架设高铁是减少用地,降低建设成本的必然选择,每次架设中运用到的新工艺与新技术更是是中国在桥梁行业的新突破,有幸生在种花家,为基建狂魔点赞。
参考文献:
【1】箱梁长40米,重1000吨!这条高铁创造新纪录——来源:科技日报【2】新气象|“巨无霸”架桥禁区架高桥——来源:中国纪委国家监委网站【3】这条高铁大规模应用40米千吨箱梁,有啥好处?——来源:澎湃新闻
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