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柳州黔橋創新技術助力貴州夜郎湖特大橋建設

3月25日,貴州夜郎湖特大橋拱圈順利合龍,這一重大節點工程勝利完工,為織普高速全線貫通奠定了堅實基礎。大橋在國際上首次采用了鋼絞線群錨拉索自動連續預緊技術和自平衡張拉技術進行斜拉扣掛施工,并首次應用塔架偏移自動監測和報警系統對扣塔進行了實時監測。

貴州夜郎湖特大橋全長391.4米,拱圈凈跨徑210米,屬于特大型拱橋,是我國第一例利用懸臂澆筑與勁性骨架組合式施工的特大型拱橋。夜郎湖特大橋扣、錨索錨固系統包括扣索系統、錨索系統、錨箱和錨碇系統四部分??鬯飨到y和錨索系統通過交界墩蓋梁和塔架上錨箱連接成整體,扣索連接在主拱圈的各個節段上,錨索錨固于錨碇系統上,主拱圈的節段自重及施工荷載通過扣索、錨箱和錨索傳給錨碇系統。全橋共有扣索56根,錨索56根,采用由柳州黔橋最新研制成功的拱橋斜拉扣掛系統進行掛索施工,施工過程應用由柳州黔橋和貴州橋梁集團共同研制的塔架偏移自動監測和報警系統進行扣塔偏移狀態監測。

應用表明,該斜拉扣掛系統和塔架偏移自動監測和報警系統具有如下優點:

一、可實現扣錨、索的連續自動預緊。該方法基于鋼絞線群錨拉索自動連續預緊技術,可實現多作業面、多根鋼絞線自動連續體預緊,預緊工效是傳統前卡式千斤頂的5到10倍,對稱同步作業時,整體預緊工效提升50倍以上;更重要的是,該項技術從理論上徹底消除了鋼絞線安裝過程中打絞帶來的誤差,將束內鋼絞線索力不均勻度從百分量級提升至千分量級,使結構更加安全、施工更加高效、效益更加顯著,是鋼絞線群錨拉索張拉技術的重大突破。

 二、可實現扣、錨索自平衡張拉。針對拱橋扣索、錨索及扣塔的受力特點,利用智能控制張拉技術,能同時實現多束索、多工作面的同步張拉,可靈活設定張拉力,實現不同索可同時按設定的比例力值進行張拉,使不同角度的扣索和錨索的水平合力盡量趨向于零,確保塔架安全和拱軸線形,張拉力控制精度高,同步性好,張拉力最大誤差控制在1%內,錨索和扣索張力不均衡性均在2%以內,并具有數據自動采集和傳輸功能,可實時監控張拉過程。

三、塔架偏移自動監測和報警系統激光碳繩復合式橋梁結構形變施工實時監測技術。該技術基于PRT激光測距+碳纖維拉線位移傳感雙通道冗余設計原理,可實現橋梁施工階段結構形變位移的高精度監測預警,分辨率1mm,滿測程誤差精度3-5mm,具備長距離、全天候、實時和快速響應特征。

鋼絞線群錨拉索自動連續預緊技術、自平衡張拉技術和塔架偏移自動監測和報警系統在夜郎湖特大橋的成功應用,為我拱橋建設提供了一種新的工法,該工法還可推廣應用于斜拉橋及其它類似結構的施工中,必將有力推動我國橋梁建設技術的發展。

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夜郎湖特大橋全景


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自動連續預緊


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自平衡張拉


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扣塔偏移監測