科技创新为世界第一高桥 伸缩关节
发布时间：2024-04-22 点击：114
中国交通报2016年12月第6386期
北盘江大桥伸缩缝安装完成，表面为一层防腐材料。
伸缩缝下部结构。
精密测量，为百年大桥建造伸缩缝。
生产车间正在为伸缩缝做防腐准备。
高桥之上，云雾缭绕似人间仙境；高桥之下，烟雨水绕若世外桃源。北盘江支流河水清澈，参天古木依旧枝叶繁茂，山中时常可见猕猴的身影。
今年年底，北盘江大桥将全面通车，其缩千里为咫尺，连云贵为一家。随着北盘江大桥正式合龙，山西省交通科学研究院（简称山西交科院）开始为大桥安装“伸缩关节”，该型伸缩缝均由山西交科院所属山西交科桥梁附件有限责任公司（简称山西交科公司）独立设计、生产加工并安装。
创新设计 确保大桥关节能屈能伸
备受关注的北盘江大桥是浙江杭州至云南瑞丽高速公路毕都段的控制性工程，位于贵州省和云南省交界处，大桥全长1341.4米，桥面到谷底垂直高度达565米，相当于200层楼的高度，超越之前世界第一高桥四渡河特大桥的560米，成为新的世界最高。
由于大桥处于特殊的地理位置，常年潮湿多雨，且受峡谷横风影响，桥梁主体工程采用钢桁梁结构，仅在大桥两端设置四条伸缩缝，以最大限度保证行车连续性和舒适性，降低行车对梁体结构的冲击作用。因此对伸缩装置提出了更高的要求，除了要良好的适应桥梁的伸缩变化外，还必须具备良好的防腐性能。
山西交科公司组织曾参加过江阴长江公路大桥2000型伸缩缝、苏通长江公路大桥2080型伸缩缝等研发项目的技术骨干对国内特大型伸缩缝工程进行了详细的技术分析与数据整理，吸取不同形式的伸缩缝生产安装经验，并多次前往北盘江大桥进行实地调研。
关键部位的特种构件是保障大桥百年使用寿命的秘密武器。此次伸缩缝采用的是等距变位式伸缩缝，其整体结构、缝宽调整系统和关键受力部件均具有公司自主知识产权。该形式的伸缩缝兼具“转轴式”伸缩缝结构简单、受力清晰和“剪力弹簧式”伸缩缝制造简单、互换性好的优点。
设计单位的技术专家表示，正是因为有了包括伸缩缝在内的创新设计，才使得这座大桥有了能屈能伸的“关节”，在烈日中不会变形，在寒风中也能安之若泰。目前，该型伸缩缝已具有自主知识产权，获得发明专利2项，实用新型专利1项，打破长期以来国内大位移伸缩缝依赖进口的局面。
技术攻关 尽可能使关节与大桥同寿命
大桥的设计使用寿命为100年，而目前世界范围内，伸缩缝的使用寿命为30到50年，也就是说，在北盘江大桥100年的设计使用周期内，要陆续经过两到三次更换。为尽可能高的提升伸缩缝使用质量与寿命，公司在生产过程对伸缩缝各个部件采取全过程、全方位的管控。
2016年，为完成d1120型等距变位模数式桥梁伸缩缝的生产工作，公司生产工人认真研习设计文件，熟悉掌握每一道生产工序，严格把握每一道工序检验，历时半年完成了伸缩缝的零配件生产，积累了各类检验数据、试验数据的文件资料。在对伸缩缝部件加工时，高级技师张晋平靠着自己的双手和一台传统的钻床在11米的梁体上钻出了孔间距误差小于1毫米的32个孔，且一次检验全部合格。
如果说伸缩缝是桥梁结构的关节部件，橡胶支座则是保证关节能够完好运行的润滑剂。橡胶支座作为伸缩缝的重要受力部件，其质量好坏直接影响到伸缩缝的使用寿命。由于大桥复杂的变位要求和潮湿的气候环境，公司摈弃了以往外购支座的做法，自己设计出一种专门针对大桥复杂环境的橡胶支座，根据实验结果不断修正模拟参数，优化温度、压力、胶层厚度等重要指标。经检验，支座各项指标均符合国家行业标准。
调整机构是保证伸缩缝适应桥梁伸缩变形的核心机构。公司检验人员长期进驻车间，与车间工人一起对调整机构的加工和组装精度严格把控，将加工部件的检验频次提高到100%，严禁不合格品进入组装程序，最终保证d1120型伸缩缝的调整机构加工和组装要求完全满足设计要求。
精准安装 将高差控制在0.5毫米内
作为一座大桥负荷量最大的构件之一，每经过一辆车的碾压，它都要不停地伸缩调节，而每1℃温度的变化，或者是每一次刹车等外力因素造成桥面位移，这都靠伸缩缝的即时调节。按照《公路桥梁伸缩装置》（jt/t 327-2004）中规定，伸缩量大于800毫米时，中梁顶面与边梁顶面相对高差应在±1.5毫米。为了尽可能地减小行车对伸缩缝和梁体的冲击作用，公司提出了整体伸缩缝顶面内彼此中梁与边梁的高差都在±0.5毫米的要求，相当于一枚硬币厚度的1/4，安装精度甚至比大桥合龙时的精度还要高，如此高标准的要求带来的技术难度可想而知。
大桥伸缩缝的安装工作于2016年10月初展开。项目办公室主任周平指出，北盘江大桥伸缩缝安装是整个标段的控制性工程，其安装进度和质量好坏将直接影响到后续路面工程的施工，希望山西交科公司能够严格做好质量管控。
组装完成的d1120型伸缩缝长12.25米，单重在20吨左右，北盘江大桥两岸索塔坐落于悬崖边，中跨桥面距离峡谷底最大565米，因此受峡谷横风的影响较大，吊装过程中伸缩缝会产生剧烈摆动，悬吊在空中移动时产生的动量甚至能将整辆吊车甩到峡谷底部。如果摆放位置不正确将会对桥梁产生巨大的局部压力，甚至会破坏桥梁结构。
巨大的体积与质量规格，悬空移动时产生的动量、复杂的安装环境、如何能安全的起吊缝体进入槽口，就成了现场安装的首要难题。
“千磨万击还坚韧，任尔东南西北风”，山西交科公司根据设计代表意见和大桥结构图纸确定了吊车安全起吊位置和行动轨迹。项目部采取了大小吊车协同施工的方法：大吊车起吊，小吊车牵引的方式，以尽可能慢的速度将缝体吊装入槽口指定位置。
焊接是影响伸缩缝现场安装成效的最主要的因素，缝体顶面与梁板的焊接需要一次性完成，焊接工人必须蹲地四五个小时持续作业，对工人的焊接水平和耐力要求极高，且焊接过程中工人处于桥下位置，辛苦与危险并存。
对此，工人张富国深有体会：“我们的工作需要到桥下进行仔细焊接，北盘江大桥是世界第一高桥，对于焊接工艺的要求更是十分严格，一点都马虎不得。”张富国说：“一开始作业，我们连厕所都没法上，直到中午才能下来吃些东西。”焊接工人最怕的是恶劣的天气，工人王林告诉记者：“大风吹来会让人重心不稳，寒冷的天气会让握着焊枪的手变得僵硬，降低了焊接速度。”
然而，无论天气如何寒冷，他们依旧一动不动的保持焊接的姿势，一丝不苟确保质量和安全。王林表示：“虽然耗时变长了，但为了保障高质量安装和今后全桥的高效运行，这些‘笨功夫’下得值。”
现场检查的业内专家说：“北盘江大桥伸缩缝采用新技术、新工艺安装施工，外部质量美观，其性能达到了国际一流水平。”
山西交科院院长赵队家表示，山西交科院多年来打造自主创新平台、产业及产品中试化平台、高新技术产业化平台、传统技术升级产业化平台的“四大平台”，取得了一批重大科技攻关和技术创新成果，此次为世界第一高桥设计、生产、安装伸缩缝是山西交科院顺应创新发展潮流、促进科技成果转化的又一力证。
“一带一路”国家战略对于整个装备制造业而言，将带来巨大的市场机会。未来，山西交科院将紧抓市场机遇，以技术创新推动装备制造业的发展，推动山西交科院走出国门，做“中国制造2025”的践行者、先行者。
（天津市交通运输委员会 2016-12-13 17:36:14）
湖北交通先行服务长江中游城市群建设
安徽合肥多措并举打造“最美道路”
市交通运输委党委巡察组进驻建设中心开展常规巡察工作
《天津市交通运输委员会加大审计力度推进审计全覆盖工作安排》印发系统各直属单位
天津机场圆满完成2007年春运保障任务
交通系统全面做好防抗风暴潮及冰雪防灾工作
福建加快公路管养体系现代化建设
京津冀交通一体化获多项成效
北盘江大桥伸缩缝安装完成，表面为一层防腐材料。
伸缩缝下部结构。
精密测量，为百年大桥建造伸缩缝。
生产车间正在为伸缩缝做防腐准备。
高桥之上，云雾缭绕似人间仙境；高桥之下，烟雨水绕若世外桃源。北盘江支流河水清澈，参天古木依旧枝叶繁茂，山中时常可见猕猴的身影。
今年年底，北盘江大桥将全面通车，其缩千里为咫尺，连云贵为一家。随着北盘江大桥正式合龙，山西省交通科学研究院（简称山西交科院）开始为大桥安装“伸缩关节”，该型伸缩缝均由山西交科院所属山西交科桥梁附件有限责任公司（简称山西交科公司）独立设计、生产加工并安装。
创新设计 确保大桥关节能屈能伸
备受关注的北盘江大桥是浙江杭州至云南瑞丽高速公路毕都段的控制性工程，位于贵州省和云南省交界处，大桥全长1341.4米，桥面到谷底垂直高度达565米，相当于200层楼的高度，超越之前世界第一高桥四渡河特大桥的560米，成为新的世界最高。
由于大桥处于特殊的地理位置，常年潮湿多雨，且受峡谷横风影响，桥梁主体工程采用钢桁梁结构，仅在大桥两端设置四条伸缩缝，以最大限度保证行车连续性和舒适性，降低行车对梁体结构的冲击作用。因此对伸缩装置提出了更高的要求，除了要良好的适应桥梁的伸缩变化外，还必须具备良好的防腐性能。
山西交科公司组织曾参加过江阴长江公路大桥2000型伸缩缝、苏通长江公路大桥2080型伸缩缝等研发项目的技术骨干对国内特大型伸缩缝工程进行了详细的技术分析与数据整理，吸取不同形式的伸缩缝生产安装经验，并多次前往北盘江大桥进行实地调研。
关键部位的特种构件是保障大桥百年使用寿命的秘密武器。此次伸缩缝采用的是等距变位式伸缩缝，其整体结构、缝宽调整系统和关键受力部件均具有公司自主知识产权。该形式的伸缩缝兼具“转轴式”伸缩缝结构简单、受力清晰和“剪力弹簧式”伸缩缝制造简单、互换性好的优点。
设计单位的技术专家表示，正是因为有了包括伸缩缝在内的创新设计，才使得这座大桥有了能屈能伸的“关节”，在烈日中不会变形，在寒风中也能安之若泰。目前，该型伸缩缝已具有自主知识产权，获得发明专利2项，实用新型专利1项，打破长期以来国内大位移伸缩缝依赖进口的局面。
技术攻关 尽可能使关节与大桥同寿命
大桥的设计使用寿命为100年，而目前世界范围内，伸缩缝的使用寿命为30到50年，也就是说，在北盘江大桥100年的设计使用周期内，要陆续经过两到三次更换。为尽可能高的提升伸缩缝使用质量与寿命，公司在生产过程对伸缩缝各个部件采取全过程、全方位的管控。
2016年，为完成d1120型等距变位模数式桥梁伸缩缝的生产工作，公司生产工人认真研习设计文件，熟悉掌握每一道生产工序，严格把握每一道工序检验，历时半年完成了伸缩缝的零配件生产，积累了各类检验数据、试验数据的文件资料。在对伸缩缝部件加工时，高级技师张晋平靠着自己的双手和一台传统的钻床在11米的梁体上钻出了孔间距误差小于1毫米的32个孔，且一次检验全部合格。
如果说伸缩缝是桥梁结构的关节部件，橡胶支座则是保证关节能够完好运行的润滑剂。橡胶支座作为伸缩缝的重要受力部件，其质量好坏直接影响到伸缩缝的使用寿命。由于大桥复杂的变位要求和潮湿的气候环境，公司摈弃了以往外购支座的做法，自己设计出一种专门针对大桥复杂环境的橡胶支座，根据实验结果不断修正模拟参数，优化温度、压力、胶层厚度等重要指标。经检验，支座各项指标均符合国家行业标准。
调整机构是保证伸缩缝适应桥梁伸缩变形的核心机构。公司检验人员长期进驻车间，与车间工人一起对调整机构的加工和组装精度严格把控，将加工部件的检验频次提高到100%，严禁不合格品进入组装程序，最终保证d1120型伸缩缝的调整机构加工和组装要求完全满足设计要求。
精准安装 将高差控制在0.5毫米内
作为一座大桥负荷量最大的构件之一，每经过一辆车的碾压，它都要不停地伸缩调节，而每1℃温度的变化，或者是每一次刹车等外力因素造成桥面位移，这都靠伸缩缝的即时调节。按照《公路桥梁伸缩装置》（jt/t 327-2004）中规定，伸缩量大于800毫米时，中梁顶面与边梁顶面相对高差应在±1.5毫米。为了尽可能地减小行车对伸缩缝和梁体的冲击作用，公司提出了整体伸缩缝顶面内彼此中梁与边梁的高差都在±0.5毫米的要求，相当于一枚硬币厚度的1/4，安装精度甚至比大桥合龙时的精度还要高，如此高标准的要求带来的技术难度可想而知。
大桥伸缩缝的安装工作于2016年10月初展开。项目办公室主任周平指出，北盘江大桥伸缩缝安装是整个标段的控制性工程，其安装进度和质量好坏将直接影响到后续路面工程的施工，希望山西交科公司能够严格做好质量管控。
组装完成的d1120型伸缩缝长12.25米，单重在20吨左右，北盘江大桥两岸索塔坐落于悬崖边，中跨桥面距离峡谷底最大565米，因此受峡谷横风的影响较大，吊装过程中伸缩缝会产生剧烈摆动，悬吊在空中移动时产生的动量甚至能将整辆吊车甩到峡谷底部。如果摆放位置不正确将会对桥梁产生巨大的局部压力，甚至会破坏桥梁结构。
巨大的体积与质量规格，悬空移动时产生的动量、复杂的安装环境、如何能安全的起吊缝体进入槽口，就成了现场安装的首要难题。
“千磨万击还坚韧，任尔东南西北风”，山西交科公司根据设计代表意见和大桥结构图纸确定了吊车安全起吊位置和行动轨迹。项目部采取了大小吊车协同施工的方法：大吊车起吊，小吊车牵引的方式，以尽可能慢的速度将缝体吊装入槽口指定位置。
焊接是影响伸缩缝现场安装成效的最主要的因素，缝体顶面与梁板的焊接需要一次性完成，焊接工人必须蹲地四五个小时持续作业，对工人的焊接水平和耐力要求极高，且焊接过程中工人处于桥下位置，辛苦与危险并存。
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然而，无论天气如何寒冷，他们依旧一动不动的保持焊接的姿势，一丝不苟确保质量和安全。王林表示：“虽然耗时变长了，但为了保障高质量安装和今后全桥的高效运行，这些‘笨功夫’下得值。”
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“一带一路”国家战略对于整个装备制造业而言，将带来巨大的市场机会。未来，山西交科院将紧抓市场机遇，以技术创新推动装备制造业的发展，推动山西交科院走出国门，做“中国制造2025”的践行者、先行者。
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