近日,由隧道股份城建設計總院勘察設計的跨黃河大橋——蘭州西固柴家峽大橋順利開工,該橋是隧道股份以EPC總承包模式承接的蘭州西固柴家峽大橋至港務區大橋聯絡線工程最重要的標段之一。大橋建成后將為蘭州市西部地區增加一條城市主干道,推動蘭州市主城區的延伸發展和蘭州國際港務區的建設。出于黃河特殊地貌環境的限制,該橋將成為中國最小曲線半徑和最大跨徑的大橋——曲線半徑600m、主跨跨徑350m+,宛如一個巨大的“耐克”LOGO!
關鍵詞:最小曲徑、最大跨徑
受建設場地限制(河道南岸的接線道路西行線被限制在蘭新鐵路和黃河河道之間),柴家峽黃河大橋的展線空間非常緊張。道路布置的曲線半徑只有600m。而為保證橋梁橋墩設置不影響黃河泄洪安全,保證柴家峽水電站正常發電,黃河大橋的主跨跨徑必須達到350m以上,這樣的大跨徑小半徑橋梁,形狀宛如一個巨大的“√”。
隧道股份城建設計總院設計采用A塔高低塔布置,主橋為斜拉橋,雙塔雙索面,半漂浮體系。橋梁跨徑組合為(46+54+360+54+45+39.862)m,上部結構采用雙主梁式鋼箱梁結構,下部結構采用大直徑鉆孔樁,能夠在滿足道路線形要求的前提下,也具有良好的景觀效果和受力特征。
關鍵詞:大數據平臺
隧道股份城建設計總院在設計此類大跨徑小半徑的曲線復雜橋梁時,同時考慮幾何條件和材料非線性對計算結果的影響。以兩種以上經過考驗的有限元大型程序平行計算分析,并對結果進行比對復核,結果有出入時,采用第三種軟件進行校核,保證結構的整體計算數據可靠。工程采用了無人機航拍快速建立地形資料系統,設置智能交通系統有序引導交通,遠程操控的排水系統保證了黃河水源地的安全,所有的一切都通過“大數據”平臺進行數據整合。
關鍵詞:預制拼裝
隧道股份城建設計總院特別研發大位移多向變位可控伸縮裝置,保證了曲線橋梁特殊變形條件下的行車穩定和通行安全;并采用可控排水系統,保證處于蘭州上游黃河水源地二級區域內的水環境安全。更以數值分析和模型驗證,保證關鍵連接節點的使用可靠。大橋連接線高架段位于西行線之上。采用國內領先的預制拼裝技術,縮短建設周期,緩解建設過程中的交通壓力。
關鍵詞:一攬子方案
隧道股份城建設計總院開展橋梁施工監控技術專項研究,編制詳細的操作程序。在橋梁架設時嚴格按照指定的施工組織計劃及橋梁監控方案實施,每個環節的有序推進,為橋梁整體合攏創造條件。同時,鑒于柴家峽黃河大橋曲徑和跨度的特殊性,隧道股份城建設計總院提出包含后續施工和運營管理的一攬子方案:設立多項子課題研究解決工程設計、建設及運營維護中的關鍵問題,形成代表國內先進水平的專項分析報告、施工組織文件和橋梁管理養護手冊,指導設計、施工和養護管理。
關鍵詞:全壽命周期服役
隧道股份城建設計總院在工程中融入橋梁全壽命周期健康服役的理念,在設計中將橋梁監控與健康監測有機結合,在橋梁建設時預留必須的檢測設備和系統,保證橋梁運營過程中對結構主要受力構件能夠通過健康檔案進行追溯,及時發現安全隱患,保證大橋的安全。同時,為了保證橋梁在其服役期內一直保持良好的狀態,設計提出橋梁全壽命期關鍵結構免更換理念。從現有的技術能力出發,對支座等附屬構件延長其設計使用年限與主體結構相當,減少附屬結構更換維修對工程使用效能的影響。