“我们在造塔机中加入了智能化信息化模块,可以实现应力预警、环境识别、智能养护、违章抓拍、工效分析、质量后评价六大功能。应力预警可对造塔机安全状态实时监控,环境识别对作业面风速、风向、温度等环境状况进行检测及预判。”李杰说,如果作业风速超过8级,造塔机将不再爬升,如果风速持续增加,作业人员就要紧急撤离至塔肢内腔设置的安全区避风。
同时,造塔机还会对塔柱一边建造一边养护,李杰介绍,一般来说,混凝土在浇筑完成后内部会温度升高,内外温差如果较大,有开裂风险。于是,施工团队在混凝土内部安装温度监控元件,造塔机底部设置智能化密闭养护层,自动感知启停养护设备,实现夏季喷雾、冬季蒸汽,持续时间达14天的密闭养护。
在繁杂的施工中,借助智能化、信息化手段,施工效率大大提升,中塔柱以每天1米的速度快速“长个”。
世界最高斜拉桥桥塔——高350米的常泰长江大桥南主塔顺利封顶。胡旭摄
钢箱联袂混凝土,让上塔柱既受压又耐拉
随着常泰长江大桥南主塔的封顶,夜色下的江面,又添一道风景。
南主塔上塔柱采用的是“钢箱-核芯混凝土”组合索塔锚固结构,这也是常泰长江大桥的“世界首创”。上塔柱中间的核芯区为混凝土结构,四周是钢箱结构。通过充分利用钢与混凝土两种不同材料的力学性能差异,来实现索塔锚固体系整体和局部受力的协调统一,从而有效提高使用效率。
“之所以采用这种结构,是因为大桥建成后上塔柱承受约12万吨的竖向力。‘钢箱-核芯混凝土’组合索塔锚固结构不仅使混凝土受压性能和钢材的受拉性能得到充分发挥,同时又能满足结构刚度要求,可以让大桥在运营后足够安全可靠。”张金涛介绍,这种设计,让上塔柱钢塔嵌入中塔柱顶部混凝土节段,二者像榫卯结构一样严丝合缝地结合在一起。
为了让上塔柱更稳健、精准地“拔高”,施工团队在上塔柱首节钢塔采用了“定位倒链初定位、三向千斤顶精确定位、支撑架焊接锁定”的三级定位措施,保证了首节钢塔定位精准、施工安全高效。
独特的结构设计也让建设效率更高。张金涛说,相较于混凝土,钢混组合结构的施工周期更短,同等情况下,上塔柱用钢混组合结构替代常规钢筋混凝土,可以节省2个多月的工期。
中铁大桥局常泰大桥现场设计代表张皓清介绍,现场吊装时面临受力均衡性控制难、定位精度要求高、水上高空作业风险大等施工难题。项目部优化工艺措施,细化施工方案,推演施工过程,选择平潮时段起吊,塔机分级带力,有效降低起吊风险。