北京跨度最长桥合力之门智慧建造京西新

永定河特大桥效果图

年7月8日下午3点,吨米履带式起重机启动的轰鸣声再次划破了首都北京西部永定河莲石湖湖面的平静,永定河特大桥高塔开始第15段钢塔节段的吊装任务。这次吊装的是高塔北肢第8节段,长、宽、高均超过了10米,重量超过吨。它的成功就位使高塔塔肢继续向上“生长”,总体高度超过40米,朝着米、超40层楼高的终极高度又迈进了一步。

高塔北肢第8节段吊装施工

长安街西延道路工程跨永定河特大桥,又称“长安大桥”。桥梁全长.8m,桥梁上跨首钢园区、永定河莲石湖景区和西六环路。其中主桥桥长米,设计为全钢结构倒“U”形双斜钢塔斜拉桥,主跨跨径米,斜钢塔高.93米,桥面最宽处54.9米,并设有观景平台,两个倒“U”形钢塔分别向东﹑西两侧倾斜。这座桥在年夏天开工,并在年底前完成了主钢塔的首段吊装,按照施工进度,整体倾斜索塔预计将于年年底合龙,并有望在年底竣工。

“合力之门”,是这座大桥的设计方案名称,该桥的多项指标在首都北京及国内桥梁建设领域处于领先地位。工程由北京市首都公路发展集团负责建设,总承包单位为北京城建集团,钢结构加工单位为中铁宝桥集团。

从“合力之门”的受力示意模型图看,像是两个面对面坐在地上的人,脚抵着脚,手拉着钢索,各自向后用力拉伸。作为长安街西延最关键的工程,建成后将成为连接石景山和门头沟的“枢纽”,也将是北京地区跨径最大、高度最高,也是难度最大的跨河大桥。

截至目前,大桥已顺利完成高塔15节段,矮塔6节段的安装任务。8月下旬将开始中跨钢主梁的安装施工,主梁首节段高度超10米,重量吨,为全桥最大、最重的钢节段,也将再次刷新国内桥梁陆上吊装尺寸及重量纪录。

中跨主梁组拼完成

大桥突破常规的设计方案,带来了施工层面的诸多难题。与以往的桥梁建设项目相比,永定河特大桥具有“大体量、高难度、高风险”等特点,在承压板压浆材料,钢结构防腐,大吨位支座制造,塔梁检修车制造安装,平行钢丝拉索等在内的材料、设备生产加工等建设环节,都对施工团队提出了新要求。

为了确保工程顺利进行,工程建设者们成立了“技术攻关和创新小组”,创新采用多项自主知识产权的新技术,大大提高了工程科技含量。

钢塔混凝土基座内多达根,长10米,直径7厘米钢拉杆的定位安装,设计精度要求拉杆顶端坐标偏位控制在5毫米以内,垂直度偏差控制在万分之五以内,这意味着10米高的钢拉杆上下两端坐标偏差不能超过5毫米。随着五次基座大体积混凝土的分层浇注,经过上万次的精准测量,反复校正,钢拉杆安装精度满足设计要求。

首节段吊装就位

在吨米履带式起重机的提升下,长16米,宽15米重吨的钢塔首节段同时穿入预埋于基座的85根钢拉杆,个剪力键,完成了吨重的庞然大物同时穿入85根钢针的高难度动作,并实现了精准就位,平面位置控制在5毫米偏差以内,高程偏差控制在±2毫米以内,为后续节段的准确安装提供了有力保障。在安装就位时间上,高塔北肢历时18天,南肢仅7天即完成了精准就位。

高塔钢节段吊装

超过平米,厚度仅为5公分的承压板后压浆层,是国内最大面积的承压板压浆。国内最高钢塔泰州长江大桥.5米高钢主塔的承压板面积仅为47平米,只是永定河特大桥的五分之一。在近半年的时间里,工程技术人员进行了多次工艺试验,确定压浆材料,选定工艺方法,熟练操作流程,并完成了企业标准的建委备案工作。在低于零下10度的低温环境下,采用严格的保温措施,仅3天时间即顺利完成高塔南北肢的实体压浆,平行试验接触率高达96%,超过了设计要求的85%的指标,这都得益于前期试验的反复摸索和验证。

基于永定河特大桥主桥规模大、结构新颖、构造复杂的特点,在设计过程中首次运用BIM技术实现三维制图,为桥梁钢结构加工创造条件。桥梁下部结构超大体积混凝土浇筑,克服了混凝土水化热等不利因素影响,一次性成功。钢结构主塔和主梁加工制作、钢塔运输吊装、桥梁的焊接和梁塔架设测控精度等极具挑战性的难题均得到了有效解决。

作为北京东西向的轴线,长安街曾经仅有东单至西单一段,共计4公里长,后延伸为大北窑到公主坟。年,东西延长线将长安街延伸为通州至石景山首钢东门。而有了跨河桥之后,长安街将一路向西延伸至门头沟。

长安街西延永定河大桥的建设,将为首都北京践行新的总体规划中提到的“构建一核一主一副﹑两轴多点一区的城市空间结构”注入新动力;进一步加强首都中心城区与京西地区之间的联系,带动门头沟区、石景山区和新首钢园区的建设和发展,着力改变单中心聚集的发展模式,为京西地区承接中心城奠定良好的交通基础。此外,它的建成将更好地融入永定河生态涵养带,为首都西部地区增加一座标志性建筑。

供稿/寇志强

供稿人单位/北京城建集团有限责任公司



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