毫厘之间跨长江(跨山越海中国桥)(2)
“这个焊缝焊得光滑,外观好,内部也没啥缺陷。”中铁宝桥扬州公司常泰长江大桥项目副总工曹林说,以前U肋焊到板上主要靠人工,常泰长江大桥建设过程则采用了焊接机器人。激光传感器就像“眼睛”,扫一下就知道点焊位置在哪儿,精度和效率明显提升。
来自河北的曹林是90后,大学毕业就来到中铁宝桥扬州公司技术研发部工作。常泰长江大桥对零部件精度的追求和把控,给他留下深刻印象。“桥面板单元U肋的熔深必须控制在80%。换句话说,U肋厚度8毫米,单面焊接的坡口部分熔透角焊缝焊根未熔透的最大尺寸不超1.6毫米。”曹林说,“焊接时要全神贯注,熔深低于80%达不到标准要求,可如果电流电压稍微大一点或设备抖动一下,就会直接焊穿,因此必须格外精准。”
“我们还引入了破坏性试验。”曹林介绍,项目随机抽取板单元成品,将其焊缝切割来验证焊接质量,为提高板单元疲劳性能及耐久性提供可靠保障。
中铁工业旗下的中铁山桥南通公司也承担了常泰长江大桥钢桁梁大节段的制作。老家安徽的马浩鹏是公司工程技术部部长,虽为95后,却是工作9年、参建20余座大桥的“老司机”。现在,他的脑海里仍不时浮现当时大节段装船发运的场景。
“大节段尺寸大、重量大,码头的吊机根本吊不动,只能采用滚装上船的方式。发运要密切关注当天水位,那时江面水位较低,经常凌晨启运,把大节段从厂区运往船上的时间很紧张。节段一上船,船一边就翘起来,然后赶快往另一边船舱注水,保持船的平衡,整个过程需要各方紧密配合。”马浩鹏说,“一块大节段,从板材运来,经下料、组焊、涂装,再到发运,周期约半年。眼瞅着一个个节段被拎上去,那叫一个激动!”
“两侧同位置孔的圆心间距偏差不超过0.5毫米”
常泰长江大桥所处位置,深水航道宽900米,往来航船如织。繁忙的航道如一条车辆川流不息的高速路。为了减少对航道通航影响,大桥设计者选择了斜拉桥桥型,并将跨度做到极大。
走在下层桥面,工人正加紧安装防抛网、防撞护栏等附属设施。“上层桥面为双向六车道高速公路,咱们在的这层,这边是两线城际铁路,那边是四车道普通公路。”中铁大桥局常泰长江大桥项目副经理赵政说,这是大桥最特殊的地方之一。
有啥特殊?赵政介绍,按照传统做法,一般将两线铁路放中间,两边各布置两条公路车道,这样结构是对称的。而现在铁路和公路分列桥梁两侧,是一座“偏心桥”,这对于设计者和建设者而言,是亮点,也是难点。
据介绍,铁路与公路的恒载差异很大。荷载不平衡,将导致主梁横偏变形,桥面一边高一边低,威胁行车安全。为了解决荷载非对称问题,大桥设计者一方面尝试采用轻型化铁路桥面系结构,减轻铁路侧重量;同时,调整斜拉索索力,使铁路侧的张力大于公路侧,保证两侧桥面一样高。
曹林告诉记者,两侧脚下踩的路面材质也不同。铁路侧是更厚的复合钢板,由碳钢和不锈钢采用爆炸工艺结合而成,之后放道岔;而公路侧使用的只有碳钢,上面将铺沥青。
大桥两侧的弦杆上,分布着密密麻麻的螺栓与孔群。从工厂运来的大节段,正是采取先栓后焊的方式拼接起来。中铁山桥常泰长江大桥项目经理李福生带领团队,连续几天在现场测量钢桁梁的拼装精度,其中就包括弦杆箱口栓孔的同心度。
“螺栓孔群的精度决定了大节段能否顺利拼接、大桥能否成功合龙。两个节段吊上来后,在弦杆间放置拼接板,打上螺栓固定,下一步就是焊接了。如果连栓孔都对不齐,节段根本拼不起来。”李福生说,“我们使用了大型双龙门三维数控钻床,实现双机精密联动,一次性完成杆件两端栓孔的钻制,同时在实体拼装前,进行模拟预拼,保证栓孔精度。”
在中铁山桥南通公司的工厂,记者见到了李福生说的钻孔设备,钻床正在进行下一座桥梁的弦杆作业。