沪通长江大桥合龙,长安大学人再次惊艳世界!

2019-09-22 22:57 来源:澎湃新闻·澎湃号·政务

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创造桥梁史多项世界之最的沪通长江大桥合龙了,长安大学校友参与了多个项目。在这其中,为解决主塔的实时精确定位问题,长大科研团队提出了一种全新的变形测量新技术,该项技术是首次在沪通长江大桥应用。对此,长安大学党委宣传部进行了深度地一线报导,请点击视频《长三角一体化发展的“神助力”—— 沪通长江大桥建设中的长安大学印记》。


沪通长江大桥顺利合龙

9月20日,沪通长江大桥最后一节钢梁完成焊接,大桥顺利合龙,这标志着由国家铁路集团牵头建设、中铁大桥院设计、中铁大桥局施工的世界首座主跨超千米的公铁两用斜拉桥建设取得突破性进展。


桥梁史上多个世界之最

沪通长江大桥是目前世界上最大跨径的公铁两用斜拉桥,主跨1092米;
世界上首座跨度超过千米的公铁两用桥梁;
世界最高公铁两用斜拉桥主塔,塔高330米;
桥梁建设用钢量48万吨,可建12个 “鸟巢”;
混凝土用量230万立方米,可建8个国家大剧院;
建设规模之大、施工难度之大,创造了世界桥梁和中国桥梁建设的多个之最,代表着当前中国乃至世界桥梁建设的最高水平。
沪通长江大桥位于长江江苏南通和张家港段,连接北岸南通市和南岸张家港市,由国家铁路集团牵头建设、中铁大桥院设计、中铁大桥局施工。大桥全长11072米,主航道桥为主跨1092米钢桁梁双塔斜拉桥,主塔高330米,约110层楼高。上层为6车道高速公路,设计时速为100公里;下层为4线铁路,其中两线沪通铁路设计时速为200公里,两线通苏嘉城际铁路为客运专线,设计时速为250公里。

沪通长江大桥不仅是身居世界之最的超级工程,也有多项建桥专业技术典范供桥梁界人探研。从设计到建设,这座大桥与长安大学一直有着深厚的缘分。沪通长江大桥建设项目分为两个标段进行施工。这两个标段的负责人都是长安大学校友,这在桥梁建设史中实为罕见。

查道宏:中铁大桥局沪通长江大桥项目经理部常务副总经理。1996年毕业于原西安公路交通大学(长安大学前身)桥梁工程专业。毕业之后他一直从事各种桥梁的建设工作,参与和负责芜湖长江大桥、南京大胜关长江大桥、嘉绍跨海大桥等重大桥梁工程的经历让查道宏拥有了丰富的桥梁建设经验,直到2016年担任沪通长江大桥项目部常务副经理。

采访时介绍到沪通长江大桥的主要技术特点:
沪通长江大桥的主要技术特点,可归纳为“高、大、新”三个字。
“高”,即主塔高。大桥主塔高325米,采用钻石型混凝土结构,约100层楼房高,为世界最高公铁两用斜拉桥主塔。
“大”,即大跨和大体积。大桥主跨1092米,建成后将是世界最大跨度公铁两用斜拉桥;专用航道桥主跨336米,是目前世界上同类型结构中最大跨度的公铁两用钢拱桥;大桥沉井基础体积大,采用钢沉井与混凝土沉井的组合结构,平面尺寸为86.9×58.7米,相当于12个篮球场大小,高度115米,是世界上规模最大的深水沉井基础。
“新”,即结构新、装备新、材料新。大桥主航道桥为箱桁组合新结构,采用两节间焊接、桥位整体吊装施工,吊重达1700吨,两节间全焊接,两节段整体制造架设为国内首次采用,体现了世界钢桥结构发展方向;主桥采用伸缩量2000毫米的桥梁轨道温度调节器和梁端伸缩装置,该设备应用为世界首次;桥梁采用Q500q高强度钢及2000MPa级高强度耐久型平行钢丝斜拉索新型材料,主塔采用C60高性能混凝土,均具有国际领先水平。







斜拉桥一般均采用先塔后梁的施工步骤。为了缩短工期,提高施工效率,沪通长江大桥首次大规模采用塔梁同步施工的建设方案,这对大桥的建设也提出了更高的要求。为了保证塔梁同步施工过程中结构和施工过程的安全,施工单位采用多项新的测量和控制技术,创新引入天顶投影法的测量工法和主塔偏位实时测量系统,达到主塔施工的精确定位和安全控制。


大桥背后的长大技术

长安大学赵煜教授承担了塔梁同步施工过程中桥塔变形实时监测项目。该技术基于图像原理,可实现结构二维变形的高精度实时动态测量,为沪通长江大桥建设过程中的桥塔变形监测提供重要技术支撑,有效保证了大桥建设的精准性与高质量。




赵煜教授在接受采访时讲到:
沪通长江大桥首次在这样的超大跨径斜拉桥中采用塔梁同步施工工艺,这对大桥的建设提出了极高的要求。为了保证主塔和主梁的同步施工,必须解决主塔的实时精确定位问题。针对这个需求,我们研发了这套变形量测新技术,并首次在沪通长江大桥应用。

沪通大桥桥塔建造与主梁拼装同步进行,桥塔线形控制、索力控制、主梁线形控制相互耦合,施工控制难度大大增加。塔梁同步施工过程中,桥塔大部分时间均处于“动态”过程。考虑到结构变形的时效性,测量数据需要实时获取,传统的人工观测、人工记录难以满足施工要求。
针对以上需求,长安大学提出了一种全新的变形测量新技术。通过在主塔承台布置两套变形实时测量系统,用于观测桥塔顺桥向、横桥向变形、扭转变形,实现主塔位移的实时高精度测量。系统主要由图像观测模块、远程监测系统、云服务器和网络平台组成。

塔偏监测系统主要原理和构成
塔偏实时测量技术具有精度高、距离远、免靶标的突出技术优势。
精度高:百米距离测试精度可达0.1mm。
距离远:有效测试距离可达1000m以上。
免靶标:图像内任意选点,即可实现测点的精确捕捉与跟踪,使用极为方便。

塔偏测量系统在沪通长江大桥的应用

塔偏监测系统控制界面

关于塔梁同步施工技术的应用,中铁大桥局沪通长江大桥项目部二分部总工程师贾维君深有感触,他介绍到:
桥塔在日照、温度以及各类桥上施工荷载作用下,塔身随时会发生偏位和摆动,主塔施工线形、钢梁线形以及斜拉索的索力相互耦合与影响,因此施工的控制难度会很大。采用长安大学的塔偏实时监测系统,配合我们自己的天顶测量工法,为塔梁同步施工工艺的成熟落地带来很大帮助。


实践教育



长安大学除了直接参与了沪通长江大桥的建设以外,2018年4月3日,长安大学与中铁大桥局沪通长江大桥项目部达成了共建大学生校外实践教育基地的协议。

沪通长江大桥成为了我校相关专业本科生、研究生实习与实践的重要平台。我校2017级工科试验班暑期科学实践、2016级道路桥梁与渡河工程专业实习以及2018级桥梁与隧道工程专业部分硕士研究生暑期实践就安排在沪通长江大桥建设工地。



2018级桥梁与隧道工程专业硕士研究生暑期实践
赵煜老师说:沪通长江大桥现场实施检测时始终保持有两位学生在现场驻守,主要是进行数据的采集、分析、外场设备的调试,以及和施工单位之间对接。


长安大学学生参与项目,实地实习

沪通长江大桥上的长大人


比查道宏晚三年毕业的中交第二航务工程局有限公司沪通长江大桥项目部常务副总经理兼总工程师唐启,负责的是沪通长江大桥一标段的建设工作。他低调内敛,谈起所负责的项目却充满激情。他说“长安大学培养出来的学生上进心都很强,这是我们的优良传统,我们希望能够多给学校增光。”

承担沪通长江大桥前期设计工作的中铁大桥勘测设计院高级工程师张建强也是长安大学校友。谈起现在所从事的工作,张建强十分感谢母校的培养,让他学到了扎实的专业基础,更重要的是树立了“做大桥”的职业梦想。
沧海横流,方显英雄本色。
蔚蔚海天之间,
深含着桥梁人的激情与梦想。
这座设计精巧、优美壮观的创世纪大桥
跨过广阔的江面,
将承载着人们实现美好的未来,
绵绵延伸向远方。

相关专题回顾:
党委宣传部 讯澜工作社
资料来源:中铁大桥局、党委宣传部
视频:郭宁
文字:冯秋香
编辑:吴悦雯、羽 禾
审核:羽 禾

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