河钢集团舞阳钢铁公司顺利完成了首批高技术难度、高性能、高附加值的大厚度桥梁用钢板的生产和交付。这批钢板将用于世界最大跨度悬索桥——张靖皋长江大桥的核心承重部位索鞍的制造。
针对严苛需求的高端定制
张靖皋长江大桥采用了多项填补国内外空白的新技术,对核心承重部位的钢铁材料提出了极高的要求。在深入了解市场和客户需求的基础上,舞阳钢铁公司为客户量身定制了高端特厚桥梁钢,充分满足了其特殊使用需求。生产过程中,针对钢板厚度达330mm,超出国家标准,且冲击韧性指标达到世界级要求等技术难题,舞阳钢铁公司成立了以高端高效益产品攻关团队为主力,各厂、各部门协同合作的课题攻关组,创新冶炼工艺,优化成分设计,有效改善锭坯内部质量,确保其满足国标一级探伤要求。
技术突破与高质量交付
在轧制环节,舞阳钢铁公司严格实施控轧控冷措施,成功解决了超大厚度钢板对冲击性能的影响这一世界级难题,确保了钢板的快速高质量交付。客户检验后反馈称,各项性能指标良好,对舞阳钢铁公司创造出国内首例此类钢板的厚度及其达到国际领先水平的各项性能指标表示高度赞赏。
张靖皋长江大桥的创新意义
张靖皋长江大桥作为“科技之桥、创新之桥”,首次实现了中国桥梁跨越2000米的跨径大关。在新结构、新工艺方面不断突破,填补了多项国内外技术空白,彰显了“中国智造”和“中国创造”的实力,极大提升了中国桥梁品牌的全球影响力。
国家战略的重要支撑
作为国家“十四五”期间重点建设的过江通道项目,张靖皋长江大桥对于落实长三角区域一体化发展和长江经济带发展国家战略,优化长江干线过江通道布局,完善区域路网,促进跨江融合发展,建设高水平扬子江城市群等具有重要意义。 张靖皋长江大桥横跨苏州张家港市、泰州靖江市和南通如皋市,预计2028年建成通车。大桥跨江段全长约7900米,其中南航道桥跨度2300米,是世界最大跨度悬索桥,也是中国桥梁突破2000米跨径大关的“开篇之作”。
张靖皋长江大桥项目位于江阴大桥和沪苏通大桥之间,设4座互通立交,1座服务区,1处管理分中心和1处养护工点。大桥全长29.8公里,其中跨江段及引桥长度为12.007公里(北航道桥长1.208公里、南航道桥长3.017公里、引桥长7.782公里)。
张靖皋长江大桥是国家发改委印发《长江干线过江通道布局规划(2020-2035)年》中明确“十四五”期间重点推动建设的过江通道项目,也是《江苏省长江经济带综合立体交通运输走廊规划(2018-2035)年》明确的过江通道重点实施项目。为贯彻落实长三角区域一体化发展和长江经济带发展国家战略,优化长江干线过江通道布局,完善区域路网布局,推进扬子江城市群建设和跨江融合发展,加快建设张靖皋长江大桥可有力支撑长江经济带高质量发展。
桥梁运动装置塔尖技术的最新成果
2023年,路宝集团结合张靖皋长江大桥设计要求研发了3120型大变位自适应模块式桥梁伸缩装置,其纵向伸缩位移量为世界最大,并首次提出了适应梁体多维耦合变位的要求。经国家道路和桥梁质量检验检测中心检测:产品总伸缩量为3120mm(±1560mm),实测最大水平转角为±0.06rad,实测最大竖向转角为±0.06rad,水平和竖向实测转角同时达到0.04rad的耦合转动条件下伸缩装置的转角和纵向位移平顺。
七大架构,支持中国桥梁事业迈入 2000 米+主跨的“无人区
纵向伸缩变位
随着气温的变化,梁体结构会经历热胀冷缩的变形过程,进而导致梁端产生纵向伸缩位移。大变位自适应模块式桥梁伸缩装置通过梳齿之间的交叉伸缩,满足梁体纵向伸缩的变位要求,位移量可达到±1600mm及以上。
竖向转角变位
受车辆荷载和风力等因素的影响,梁体结构中部会产生竖向挠曲变形,进而导致梁端产生竖向转角变位。变位装备可通过竖向转轴和多向变位铰之间的转动来满足梁体竖向转角的变位需求,变位量可达到±0.06rad及以上。
水平转角变位
风力、日照和偏载等因素的作用会导致梁体结构产生横桥向的弧面变形,进而导致梁端产生水平转角变位。变位装备可通过水平转轴和支撑平台之间的转动来满足梁体水平转角的变位需求,变位量可达到±0.06rad及以上。
横向位移变位
受到梁体的水平向弧面变形、横桥向热胀冷缩以及地震等因素的影响,构造缝两侧的梁体之间会产生横桥向的相互错位,导致梁端产生横向位移变位。变位装备可通过多向变位铰和横向滑槽之间的位移满足梁体横向位移的变位需求,位移量可达到±300mm及以上。
固定梳齿板侧水平转角变位
在涉及超大位移和转角变位功能需求的工程中,为更好适应由梁体水平转角和纵向伸缩位移导致的梳齿间受力变位需求。固定梳齿端设置的水平位移结构,使变位装备能够随着跨缝梳齿板的变位同时产生水平转角等位移,其变位量可以达到±0.01rad及以上。
多维耦合变位
在各种外力作用下,桥梁的运动大多不是单一的,而是往往呈现出多轴多向的耦合变位。在极端条件下,多向耦合自适应装置可以通过多组合变位机构来满足不同方向的运动变位需求。
防翘性能
当跨缝梳齿板受到荷载作用产生竖向弹性变形或冲击振动时,梳齿槽内的泥砂、小石子等垃圾可能从梳齿端部进入到梳齿的下方,长时间积累后会导致梳齿出现上翘隐患。为防止梳齿出现上翘的可能性,变位装备在跨缝梳齿板的端部与固定梳齿板之间设置有防翘限位滑动副结构。
实验验证
3120型大变位自适应模块式桥梁伸缩装置在不同的工况下分别进行了3次200万次的抗疲劳加载试验,合计600万次后,产品未出现疲劳裂纹,检测结果满足相关规范的要求。