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科技日報記者?雍黎
8月15日，世界最大跨上承式鋼管混凝土拱橋——貴州德余高速公路烏江特大橋主拱順利合龍。該橋在國際上首次采用拱、柱、梁全栓接無支座整體式受力體系，大橋的建造和精度控制難度為同類型橋梁之最，而它的順利合龍的背后是監(jiān)控技術(shù)的精準支持。
世界最大跨上承式鋼管混凝土拱橋——貴州德余高速公路烏江特大橋。重慶交通大學(xué)供圖
據(jù)了解，德余高速公路全長約104.2公里，總投資約149億元。其中，關(guān)鍵控制性工程烏江特大橋全長1834米，主跨504米，全橋拱肋共計60個節(jié)段，最大節(jié)段重量157噸。
拱肋三維線形激光掃描模型。重慶交通大學(xué)供圖
“德余烏江大橋是在國際上首次采用拱、柱、梁全栓接無支座整體式受力體系，栓接比焊接的監(jiān)控要求要高出很多倍，大橋建造和精度控制難度為同類型橋梁之最，倒逼監(jiān)控和技術(shù)攻關(guān)小組研發(fā)新技術(shù)、新方法、新裝置實施監(jiān)控工作。”監(jiān)控團隊負責(zé)人、重慶交通大學(xué)副校長、山區(qū)橋梁及隧道工程國家重點實驗室主任周建庭介紹。
兩年多前，重慶交通大學(xué)大跨拱橋團隊肩負起德余烏江大橋施工監(jiān)控的任務(wù)，對此該校成立烏江特大橋科技攻關(guān)項目組，曾勇教授、王邵銳副教授、楊俊副教授、周銀博士后、朱瑾宇博士等人駐守大橋現(xiàn)場，在全栓接拱橋控制理論、超高精度監(jiān)測方法、精準調(diào)控技術(shù)等方面開展技術(shù)攻關(guān)工作，張永水教授、向中富教授、周志祥教授、劉山洪教授等給予很多指導(dǎo)，背后還有120多人的大跨拱橋團隊提供強力的研發(fā)和技術(shù)支撐。監(jiān)控和技術(shù)攻關(guān)小組每天一小會，一周一大會，確保大橋高質(zhì)量合龍和建造。
項目團隊在大橋合龍前留影。重慶交通大學(xué)供圖
經(jīng)過三年的艱苦攻關(guān)和努力，大跨拱橋團隊首次研發(fā)了“大跨拱橋纜吊-扣掛耦合體系全過程最優(yōu)控制理論及一次張拉無應(yīng)力成拱技術(shù)”“全栓接拱橋原形復(fù)位節(jié)段安裝控制方法”和“裝配式拱橋三維激光掃描數(shù)字化預(yù)拼裝成套技術(shù)”。合龍時8根弦管綜合對齊誤差均小于3毫米，全拱高程最大偏位小于2厘米，主拱9萬顆螺栓通孔率100%，224個法蘭盤無一處增設(shè)調(diào)整墊片，取得了非常理想的監(jiān)控效果。
周建庭表示，我國的拱橋建設(shè)運維水平一直引領(lǐng)國際的發(fā)展，世界前10名的最大跨拱橋中，中國占有7座。烏江特大橋?qū)崪y合龍精度數(shù)據(jù)，各項精度指標均達到同類型橋梁領(lǐng)先水平。今后，他們將把該項目科技成果進一步推廣應(yīng)用到更多的拱橋，為我國的拱橋事業(yè)作出應(yīng)有的貢獻。
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