“在塔柱设计指定点预留三四道‘卡槽’,钢牛腿的安装就像插插头一样轻松,既安全又美观!”中交二航局江苏龙潭长江大桥A3标项目部总工高鑫林激动地说。
龙潭长江大桥是江苏省高速公路网规划“十五射六纵十横”中连接S47仪征至禄口机场的重要通道。大桥为主跨1560米的钢箱梁悬索桥,南主塔高237.5米,塔柱间设计上、下两道横梁。其中上横梁长34.8米、宽10米、最大高度17.5米,距离地面高221米,混凝土总重量达到惊人的4000吨。
为了浇筑上横梁混凝土,项目团队在两边塔柱内侧各设置一组三角形托架,固定在塔柱上。托架犹如两只巨大“手掌”,托举住混凝土的重量。托架的固定需要上下两个点,每个点支撑在一个牛腿上。所谓“钢牛腿”,就是附着在塔柱混凝土表面的结构物。根据计算,每个钢牛腿所承受最大向下的力达到350吨,很考验“腕力”。这让项目团队犯了难。
头脑风暴时,有成员提出把混凝土塔柱挖出方坑状,再把牛腿“藏”进去一截。但这对主塔结构截面有削弱,且塔柱钢筋必须截断,对主塔的耐久性也有影响,后期修补时,主塔外观质量也难以控制,不符合“最美桥塔”的施工要求,被否决了。
“能不能在桥塔主筋之间见缝插针,不截断主筋,并排预留4个小槽孔,再将加工好的钢牛腿插入小槽孔呢?”一次讨论会上,设计人员刘鸽的提议点醒了大家。承插型钢牛腿方案呼之欲出,有了个好听的名字——“插头牛腿”。经过计算分析,小槽孔的尺寸确定为宽100毫米、高1000毫米、深800毫米。这样,塔柱像一个“大插板”,每个牛腿就像一个“小插头”。“施工完成后,变成了微创小切口修补,符合“最美桥塔”的施工标准!”高鑫林笑着说。
但高鑫林也担心,钢牛腿受力巨大,该方案能满足受力要求吗?“百闻不如一见,一见不如试验!”高鑫林对团队成员说。为探清钢牛腿结构和混凝土结构受力性能,他们在引桥墩身上进行了1:1的模型试验。试验过程中发现“插头牛腿”的“插腿”受力不均匀。“应该是平均受力,为什么有差别呢?” 高鑫林疑惑地说。刘鸽发现了问题根源所在,原来钢牛腿加工时,插腿的加工精度有误差,受力有先后才导致有偏差。为了规避钢牛腿的插腿加工精度误差,团队决定在混凝土塔柱内预留“插槽”尺寸时,比实际的尺寸高10毫米,在“插头”安装后,再用薄钢板调整精度。
然而,一波未平,一波又起。安装时发现钢牛腿处在塔柱混凝土模板正下方,模板伸出塔柱表面近2米,4.7吨重的钢牛腿无法直接起吊到安装位置。如何顺利把“钢插头”安插在“插板”上呢?又一道难题摆在了二航人面前。从“蜘蛛人”清理建筑物外墙施工得到启发,研讨会上,高鑫林提出将“钢插头”放置在特制的长方形钢吊篮内,再把钢吊篮吊运至钢牛腿安装位置,吊篮短边一侧慢慢紧贴塔柱表面,再通过滑轮轻松地将钢牛腿滑到安装位置,实现精准插“插头”。
神力“插头牛腿”让主塔上横梁施工支架拥有了稳固的支点,成功挑起了这座横跨长江天堑的精品工程,让“最美桥塔”的成色更足,为六朝古都又增添了一抹精彩!(刘益锋 彭鹏)