鄭渝高鐵彭溪河特大橋 重達2000多噸鋼圍堰精準水下安家

鄭渝高鐵彭溪河多線特大橋在修建過程中,創下兩個第一:國內在建高鐵第一深水樁,深入河床下55米,相當於10多層樓高;全線最大的鋼圍堰,長31。3米、寬22。3米,高30。9米,重2076。2噸。

彭溪河特大橋地處雲陽縣黃石鎮境內,橫跨長江一級支流彭溪河,全長741。6米,為一座四線變二線道岔梁連續鋼構-拱組合大橋,主跨長度為200米。大橋一頭連線萬州人和隧道,另一頭連線新建雲陽車站。

“風雨不動安如山,巍然圍堰立中流。”說起彭溪河特大橋施工,中鐵十一局五公司鄭渝高鐵專案部常務副經理杜駒用這句話來形容圍堰下水的情形。

什麼是鋼圍堰?形象地說,就是水中施工圍擋,為方便水下施工,防止水和土進入施工區域,要將一個類似長方體的鋼製臨時圍護結構沉入水下,施工人員在鋼圍堰安全施工。

彭溪河為長江一級支流,大橋兩個主墩設在彭溪河深水區範圍。施工人員要在深水中施工,需做兩個長31。3米、寬22。3米,高30。9米,重2076。2噸的“巨無霸”鋼圍堰。

要讓這個重2076。2噸的“巨無霸”鋼圍堰,精準在水下60米處一個下斜坡“安家”,可謂舉步維艱。

鄭渝高鐵彭溪河特大橋 重達2000多噸鋼圍堰精準水下安家

▲2022年6月13日,鄭渝鐵路巫山站。記者 謝智強 攝/視覺重慶

如何解決這個難題?

中鐵十一局成立技術研發中心,聯合內外部專家,重點對鋼圍堰設計與施工、大跨度連續梁拱線性監控等難點進行技術攻關。特別是摒棄傳統的CAD技術(計算機輔助設計),藉助智慧製造技術,即採用BIM+5D+3D列印技術,提前對鋼圍堰下水進行彩排。

中鐵十一局五公司鄭渝高鐵專案一分部工程部長彭楊品表示,採用傳統的CAD技術,不僅工作量巨大,並且無法栩栩如生地將整個下水過程完整呈現。對施工人員來說,不知道鋼圍堰長啥樣,若只依靠圖紙,像盲人摸象一樣,根本無法實現精準拼裝。

BIM技術可以將鋼圍堰下水的全部流程提前模擬演練,以視覺化、三維的形式展示下沉全過程,達到一目瞭然、及早發現設計問題的效果。

他們利用BIM技術對鋼圍堰進行引數化建模後,再採用3D列印技術,打印出縮尺比例鋼圍堰模型,讓施工人員更加直觀進行觀摩,便於對施工進行技術交底,指導後期鋼圍堰拼裝加工。

兩個鋼圍堰從拼裝到下放完成總共用了約五個多月,共列印上百個單元件,發現了上百個問題,碰撞檢查就做了約10次,這避免了現場下水階段再對鋼圍堰相關引數進行變更等問題。

“這就像在火箭火藥倉裡雕刻火藥一樣,一不小心就是萬劫不復。”中鐵十一局鄭渝高鐵專案部安全總監韓鋒回憶道,儘管前期做了大量工作,但2019年3月,首節深水鋼圍堰下放時,施工現場還是請來一臺80噸龍門吊、智慧化全自動系統控制8組液壓千斤頂,並透過高畫質影片影象影片與BIM模型進行關聯,實現模型與現場施工的有效集合,並及時對採集到的施工過程進行識別、判別安全等級,確保施工安全。同時,採用圍堰定位導向技術、吊點荷載控制技術、下沉糾偏技術、壁板監控技術等對下沉過程進行控制,確保了精準下水。

“BIM 技術在彭溪河大橋的應用,有效解決了鋼圍堰構件下料、拼裝精度要求高的難題,克服鋼圍堰內部結構複雜、空間狹小、施工組織的困難,防止鋼圍堰封底過程中發生漏水的安全問題等。”韓鋒表示。

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鄭渝高鐵大事記

2008年,重慶首先提出建設鄭萬客專。

2014年9月,國家發改委批覆鄭州至萬州鐵路專案建議書。

2015年8月,國家發改委批覆新建鄭州至萬州鐵路可行性研究報告。

2016年11月,鄭渝高鐵萬州至重慶段開通運營。

2016年12月,鄭渝高鐵萬州北至巫山段開工建設。

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▲2022年6月13日,鄭渝鐵路巫山站,駕駛員正在除錯列車。記者 謝智強 攝/視覺重慶

2019年12月,鄭渝高鐵鄭州至湖北襄陽段(鄭州東站至襄陽東站)開通運營。

2020年7月,全線最長隧道小三峽隧道貫通。

2021年7月,鄭渝高鐵巫山至萬州段全線鋪軌完成。

2021年11月,鄭渝高鐵萬州至巫山段進入靜態驗收。

2022年1月,鄭渝高鐵萬州至巫山段進入聯調聯試階段。

2022年4月,鄭渝高鐵全線進入拉通試執行階段。

2022年6月,鄭渝高鐵將全線開通運營。(重慶日報客戶端楊永芹整理)