【导读】 2023年11月28日下午，位于门头沟区王平镇安家庄村的国道109新线高速公路工程安家庄特大桥上跨丰沙铁路转体桥顺利转体。在4台千斤顶的牵引下，钢桁梁左、右幅分别向逆时针旋转25°、24°后到达设计接收墩位置。转体过程历时47分钟。自此，全球首例墩顶双转体曲线钢桁梁斜拉桥成功跨越丰沙铁路、永定河、109国道，犹如“云帆”矗立在永定河上，为京西再添城市新地标。
【导读】 2023年11月28日下午，位于门头沟区王平镇安家庄村的国道109新线高速公路工程安家庄特大桥上跨丰沙铁路转体桥顺利转体。在4台千斤顶的牵引下，钢桁梁左、右幅分别向逆时针旋转25°、24°后到达设计接收墩位置。转体过程历时47分钟。自此，全球首例墩顶双转体曲线钢桁梁斜拉桥成功跨越丰沙铁路、永定河、109国道，犹如“云帆”矗立在永定河上，为京西再添城市新地标。
国道109新线高速公路（西六环路～市界段）工程位于北京市门头沟区，总体为东西走向，设计时速为80公里。安家庄特大桥上跨丰沙铁路立交桥是本线控制性工程，位于丰沙铁路安家庄站范围，先后跨越丰沙铁路、永定河及现状G109国道，距地面高差48.2米、距丰沙铁路轨面高度38.7米。左右幅分别位于1600米和1500米的圆曲线上，其中左幅为（248.95+248.95）米钢桁斜拉桥，右幅为（171.95+171+75.25）米连续钢桁梁，单幅桥面宽度16.2米，梁高变高8～15米，左幅桥塔高70米。
钢桁梁按照“曲梁曲做”的原则进行设计制造，左、右幅主桥是目前国内外最大跨度曲线钢桁斜拉桥和曲线钢桁梁桥。首次采用曲线钢桁梁墩顶转体技术，左、右幅同步整体一次转体就位，转体重量分别为15570吨和9320吨，转体角度分别为25度和24度，左幅大桥水平转体长度达498米，创世界之最。
在转体过程的姿态及精度控制，转体球铰、撑脚与钢桁梁构造的合理匹配方面克服了诸多困难和挑战。主墩采用直径4米、壁厚90毫米、Q500钢材的钢管混凝土桥墩，钢管设计直径和壁厚在国内外尚属首例，解决了钢管混凝土桥墩两端传力构造等一系列技术难题。”中铁设计集团大桥项目负责人介绍说。先后获得《一种钢桁梁墩顶转体方法及装置》《一种曲线钢桁梁上转盘偏心布置方法及装置》《一种连续钢桁梁墩顶转体体系转换方法》3项发明专利。主桥墩采用直径4米、壁厚90毫米、Q500钢材的钢管混凝土桥墩，钢管设计直径和壁厚在国内外尚属首例，解决了钢管混凝土桥墩两端传力构造等一系列技术难题。
安家庄特大桥BIM模型图
给桥墩定制9厘米“钢甲”焊接工艺、精度堪比航母级别
什么是“全球首例墩顶双转体曲线钢桁梁斜拉桥”？据介绍，“墩顶双转体”就是让两幅桥梁在同一桥墩的顶部进行同步转体。“曲线”指的是，桥梁在平面投影上是曲线的，两幅桥梁一个是在半径1600米的平曲线上，另一个是在半径1500米的平曲线上。钢桁梁斜拉是桥的结构形式，指桥梁通过一根根钢丝索斜拉拖拽。
由于桥墩位于永定河河道内，为满足行洪要求，减少桥墩占用河道面积，最小墩柱直径仅3米，如同在“小蛮腰”上承载一艘“万吨巨轮”,这对墩柱的承载力和施工工艺提出了极高要求。设计采用特殊钢管混凝土结构，须在混凝土桥墩外定制一件特殊的“钢甲”，以提高墩柱的承载力。施工要先将9厘米厚的钢板和4毫米厚的不锈钢板压合一体，然后卷成直径3米的圆管，现场再将5个圆管组装焊接成30米高的墩柱。“中铁发挥设计、加工、检测等全产业链优势，调集国内顶尖轧钢、压制、焊接资源，摸索工艺，总结出‘管柱内外交替焊接’等施工方法，保证了高强度厚板焊接质量，焊接工艺及精度堪比航母级别。”
2097种杆件高空拼装大型钢“积木”
记者了解到，安家庄特大桥转体桥主梁左幅长496米，右幅长342米，均采用钢结构设计，钢材用量达2.2万吨。全桥钢结构由形态各异的2097种杆件组成，最重的单个117吨，最大长度16米、宽4.5米。钢“积木”的高空拼装不是一步到位的，由于桥梁位于线路曲线段，桥梁的空间位置和斜拉索索力会随着曲线钢桁梁拼装进度、风力、温度发生动态变化 ，需一边拼装一边动态调整。为确保拼装施工顺利进行，项目部邀请国内知名专家进行指导，严控钢桁梁成品的加工制造精度和出厂质量；对现场杆件的放样、复核等测量工作采取队伍、项目部、监测单位三级控制，建立拼装反馈机制，及时对线型进行调整，为安装精度上了一把“保险锁”。利用360度无死角监测系统，实时显示吊装关键信息，精准把控“积木”拼接误差控制在毫米级，确保工程精益求精。
