5月22日上午，中鐵大橋院設(shè)計(jì)、中鐵大橋局施工的巢馬城際鐵路全線控制性工程，世界首座雙主跨超千米三塔斜拉橋、世界最長(zhǎng)聯(lián)鋼桁梁斜拉橋——馬鞍山公鐵兩用長(zhǎng)江大橋4號(hào)主塔成功封頂，至此大橋3座主塔全部封頂，將進(jìn)入鋼梁懸臂架設(shè)及斜拉索安裝施工階段。
　　結(jié)構(gòu)更安全穩(wěn)固
　　“4號(hào)墩索塔為大橋中塔柱，塔高345.6米，相當(dāng)于115層樓高，是世界最高鋼-混混合塔。此前，該橋3號(hào)墩邊塔和5號(hào)墩邊塔，已分別于2023年8月份和今年1月份完成封頂?！敝需F大橋院馬鞍山長(zhǎng)江公鐵大橋項(xiàng)目總體羅扣介紹。為解決超高混凝土泵送、澆筑、養(yǎng)護(hù)等施工難題，節(jié)省工期，3座主塔均采用“大節(jié)段鋼-混混合橋塔”形式，其中在4號(hào)墩上采用空間三角形結(jié)構(gòu)，為四肢空間橋塔，縱橫向均為A型，上塔柱斜拉索錨固區(qū)采用鋼結(jié)構(gòu)，高118.5米，混凝土結(jié)構(gòu)為223.5米，鋼-混結(jié)合段高3米，工程量相當(dāng)于兩邊塔的總和。
　　“封頂原理如同‘搭積木’，但實(shí)際過(guò)程卻比‘搭積木’要難得多。尤其是如何保證結(jié)構(gòu)安全，是我們?cè)谇捌谠O(shè)計(jì)工作中的重中之重?！绷_扣介紹，4號(hào)墩鋼塔采用大節(jié)段整體制造、運(yùn)輸和安裝，節(jié)段之間采用現(xiàn)場(chǎng)栓焊組合連接方案，共分39個(gè)吊裝節(jié)段，單節(jié)鋼塔最大重量為482.7噸，此次封頂?shù)乃诟?.5米，重98.5噸。其中，中塔鋼塔截面形狀復(fù)雜，特別在位于四塔肢合為一塔肢的焊接處，結(jié)構(gòu)受力及構(gòu)造更為復(fù)雜。
　　為保證結(jié)構(gòu)安全，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)圍繞鋼塔合理構(gòu)造及索塔錨固受力性能進(jìn)行創(chuàng)新研究，解決鋼塔整體及局部受力問(wèn)題。開(kāi)展鋼-混凝土混合接頭受力性能試驗(yàn)研究，一方面通過(guò)有限元數(shù)值模擬分析、結(jié)合縮尺模型試驗(yàn)，摸清結(jié)合段內(nèi)力傳遞路徑，保證結(jié)合段受力安全；另一方面聯(lián)合高校、鋼塔制造廠，進(jìn)行超高大截面鋼橋塔焊接變形規(guī)律與控制關(guān)鍵技術(shù)研究，首次針對(duì)鋼橋塔空間復(fù)雜結(jié)構(gòu)開(kāi)展模型試驗(yàn)，成功解決了大橋超高大截面鋼塔節(jié)段制造、拼裝、高空焊接等建造過(guò)程中的變形控制難題。
　　過(guò)程更簡(jiǎn)單方便
　　“欲行其事，先利其器”?！斑@一次成功封頂?shù)谋澈螅x不開(kāi)我們‘建橋神器’的助攻?！?/span>
　　羅扣所說(shuō)的“建橋神器”指的是專為馬鞍山長(zhǎng)江公鐵大橋量身定制，全球目前最大塔式起重機(jī)XGT15000-600S。
　　2019年，馬鞍山公鐵兩用長(zhǎng)江大橋進(jìn)入初步設(shè)計(jì)階段。按設(shè)計(jì)要求，大橋鋼塔單塊最重超過(guò)400噸，吊高要求達(dá)350米。那時(shí)國(guó)內(nèi)還沒(méi)有一座塔式起重機(jī)能夠承載此任務(wù)。面對(duì)困難，設(shè)計(jì)和施工團(tuán)隊(duì)沒(méi)有退縮，與徐工集團(tuán)共同研發(fā)新的施工裝備。歷經(jīng)3年研制，2022年6月2日，新的塔機(jī)正式交付，成功實(shí)現(xiàn)1.25倍動(dòng)載起吊750噸目標(biāo)，刷新了塔機(jī)吊載世界紀(jì)錄，使中國(guó)塔機(jī)在全球行業(yè)取得主動(dòng)權(quán)與話語(yǔ)權(quán)，推進(jìn)了“中國(guó)橋梁”行業(yè)的未來(lái)發(fā)展。
　　精準(zhǔn)到“毫米”“秒”級(jí)
　　“對(duì)于一座大橋，保證其結(jié)構(gòu)安全，僅憑理論和計(jì)算還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，施工建造質(zhì)量也很關(guān)鍵。如何保障‘設(shè)計(jì)’和‘施工’無(wú)縫對(duì)接，把‘圖紙’與‘現(xiàn)實(shí)’之間的差異盡可能降到最低，施工監(jiān)控作用非常重要。”中鐵大橋院馬鞍山長(zhǎng)江公鐵大橋施工監(jiān)控負(fù)責(zé)人嚴(yán)和仲介紹。
　　主塔，作為斜拉橋的重中之重部位，如同“主心骨”，連接著塔索與主梁。為了滿足航道通航要求，主塔設(shè)計(jì)到345.6米。從“破土而出”到“凌空而建”成為擎天巨柱，施工過(guò)程雖如“搭積木”，但每提升一米都是一次挑戰(zhàn)，尤其是大塊模板的拼裝及線形控制，堪比“空中繡花”。
　　并且，由于大橋主塔為空間四塔肢“A型”塔，屬于混凝土塔與純鋼塔結(jié)合，鋼塔柱體量大、構(gòu)造復(fù)雜，加上受風(fēng)、溫度、施工機(jī)具等多重因素的影響，主塔在合龍時(shí)如何確保四塔肢間的精準(zhǔn)對(duì)接，成為技術(shù)難題。為此，建設(shè)者在鋼塔首節(jié)段上安裝了高精度的三向調(diào)整系統(tǒng)和定位桁架，并設(shè)置臨時(shí)鎖定裝置，以保證在溫度恒定的工況時(shí)可進(jìn)行高精度測(cè)量。
　　“針對(duì)線形控制，鋼塔節(jié)段制造精度至關(guān)重要?！眹?yán)和仲表示，由于鋼塔架設(shè)是再現(xiàn)工廠制造精度的過(guò)程，橋位現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中出現(xiàn)誤差調(diào)整手段有限且調(diào)整量較小，因此不僅加強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)安裝線形控制，確保節(jié)段之間的完全匹配，更在廠內(nèi)對(duì)制造線形進(jìn)行了嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)和控制，特別是鋼錨箱和索導(dǎo)管等關(guān)鍵部件的定位復(fù)測(cè)，幾何尺寸精確到了“毫米級(jí)”、空間角度精確到“秒級(jí)”。
　　為實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展、精細(xì)化控制、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和現(xiàn)代化管理的目標(biāo)，施工監(jiān)控團(tuán)隊(duì)通過(guò)搭建“智控”平臺(tái)，利用數(shù)據(jù)分析輔助人工決策，從而顯著提高了大橋建造過(guò)程的精準(zhǔn)控制和精細(xì)化管理水平。同時(shí)，結(jié)合此橋結(jié)構(gòu)和施工特點(diǎn)，在主塔施工全過(guò)程，施工監(jiān)控團(tuán)隊(duì)除了緊密跟蹤現(xiàn)場(chǎng)施工動(dòng)態(tài)，在每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)實(shí)施前，還會(huì)對(duì)施工方進(jìn)行監(jiān)控技術(shù)交底，并通過(guò)自主研發(fā)的橋通軟件建立主塔計(jì)算模型，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程精細(xì)化主動(dòng)控制。最終，在各方的緊密協(xié)作配合下，4號(hào)墩主塔順利封頂，傾斜度偏差優(yōu)于塔高的1/8000。 (曹雪 郭凱陽(yáng) 簡(jiǎn)珍珍)

原標(biāo)題：競(jìng)逐更高更強(qiáng)——世界最高鋼-混混合塔馬鞍山長(zhǎng)江公鐵大橋345.6米主塔封頂走筆