雲陽龍缸懸崖“花蕾”是怎麼做成的?

——中機中聯以一項項創新突破把“不可能”變成現實

2020年11月17日07:41  來源:重慶日報網
 

雲陽龍缸雲端廊橋。(受訪者供圖)

  雲陽縣龍缸國家地質公園內,有一座被譽為“世界第一”的懸挑玻璃景觀廊橋,作為聞名全國的熱門景點,慕名而來的游客絡繹不絕。

  卻極少有人知道,這項工程的技術含量之高,設計和施工難度之大,堪稱前無古人。建設成功的背后,是設計和施工總承包單位——中機中聯工程有限公司在力學、工藝、材料等方面所作出的創新突破。

  挑戰工程力學極限

  龍缸雲端廊橋主體採用單臂懸挑結構,簡單而言,就是“上無拉索、下無支撐”,純粹依靠廊橋單側的山體構筑來受力。廊橋與下方的水面高差達718米,任何人隻要一看見那兀然探出半空的橋面,都會感到一種似乎違背常理的震撼。

  中機中聯相關人士介紹,為了體現這種視覺震撼,打造“絕世”景觀工程,廊橋主體鋼箱梁結構單臂懸挑長度達到了26.68米。

  此前,玻璃廊橋懸挑的“世界第一”,是美國科羅拉多大峽谷廊橋,長度為21.34米,這已經觸及工程力學的極限。雲端廊橋長度還要增加,難度可想而知。曾有多名業內專業人士獲悉該設計方案后,就直呼“不可能”。

  更為關鍵的是,雲端廊橋作為一個原創設計方案,在國內找不到任何現成案例作為借鑒。要讓方案成功落地,設計施工單位必須依靠深厚的技術積累和和敢為人先的創新突破。

  給廊橋上“多重保險”

  設計初期,中機中聯會同勘察單位和地質專家,通過調研、實地走訪、鑽探、紅外線掃描等,把當地地質情況摸了個透。

  隨后,中機中聯聯合清華大學、重慶大學和西南交通大學,對廊橋的主體結構進行了各種實驗模擬,包括風場、風振、阻尼減震、特殊結構受力、溫差效應……從而確保設計的結構安全無盲區,也為后續方案創新奠定堅實基礎。

  按設計要求,廊橋主體要保証可承受8度地震、14級台風,同時在崖頂復雜的風場環境下還要足夠穩定,保証游客的舒適。這就像一根很長的懸空木板,最遠端放著一個蘋果,如何讓木板足夠結實強韌,又讓蘋果盡量不晃動?

  中機中聯提出了一個創新思路:在實際強度超過100兆帕的超堅硬石灰岩中,植入鋼筋混凝土樁體。同時,在廊橋下部的懸崖絕壁上,施加巨型錨杆。最后,在端部的鋼箱梁內再裝上阻尼減震器。上了多重保險的廊橋,既能承受住巨大的懸挑反力,又能使游客舒適觀光。

  下一個難題是,在“上不接天、下不接地”的狹窄峰頂中,怎麼把廊橋建起來?

  中機中聯創新性地使用液壓頂推裝置,將廊橋主體鋼箱梁在現場分段拼裝后,直接在崖頂整體推向半空,固定到位。

  “懸崖上的花蕾”成功綻放

  雲端廊橋採用玻璃踏面,安全是首要考慮。中機中聯相關人士表示,為了保証足夠的承載力,雲端廊橋設計採用多塊厚夾膠鋼化超白玻璃。經重慶大學力學試驗室靜力破壞試驗,踏面玻璃在破裂前可承載每平方米約9噸的重量,遠大於國家荷載規范每平方米500公斤的要求,可保証踏面的絕對安全。

  廊橋鋼箱梁作為柔性結構,在颶風和地震狀況下的變形可能導致踏面玻璃損壞。對此,中機中聯繼續創新思路,對連接踏面玻璃和鋼箱梁的不鏽鋼支座,採用可轉動的特殊鉸接設計。這一方法,被后來國內多個類似工程借鑒。

  正是一個個創新,讓雲端廊橋這株“懸崖上的花蕾”得以成功綻放,也為雲陽縣打造旅游產業推進脫貧攻堅提供堅強助力。事實上,作為國內工程設計及總承包領域的領先企業,中機中聯在工業、民用建筑、市政、交通、環保、能源等行業全面深耕,如智能砂再生裝備、虛擬現實安全管理系統等創新成果不勝枚舉。

  作為在渝唯一擁有電子通信廣電行業(電子工程)甲級的設計企業,中機中聯為富士康、英業達、和碩等多家電子企業提供工程設計服務,通過創新的精細化設計與建造技術,幫助企業節約工期和造價,並創新牆體保溫、空壓機熱回收、冬季免費制熱、LED分區照明等主被動綠色節能技術,幫助企業節約運營成本、減少資源消耗。

  本報記者 白麟

(責編:陳易、張祎)