一、工程概况
新首钢大桥位于北京长安街西延线上,上跨永定河。主桥采用五跨高、低双塔斜拉刚构组合钢桥体系,构想来自两位互蹬拔河的健儿,后面辅以小童拉力为帮手,配以源自古典大、小城门的索塔横向造型,是为“和力之门”。
新首钢大桥突出首都的政治、文化功能,展示城市历史与现代魅力,与城市协调、自然融合,是中国城市桥梁标志工程,代表新时代大国首都城市基础设施建设水平的精品力作。
大桥全长1354m,主桥全长639m,主 跨280m, 标 准宽度47m, 最宽处54.9m。结构体系采用斜拉和刚构组合体系。索塔采用倾斜门式钢塔,拱形造型,双塔肢为空间迈步形式,间距为25.1m,高塔高123.78m,重约9850t,南北塔肢倾斜角分别为71.8°和62.0°;矮塔高76.50m,重约5770t,南北塔肢倾斜角分别为59.0°和74.7°。主梁采用变截面分离式双主梁形式,梁高由两塔根处10m渐变为跨中3m;拉索采用竖琴式渐变距离布置。
工程于2016年5月开工建设,2019年9月竣工,总投资11亿元。
二、科技创新与新技术应用
1.研发了空间弯扭钢塔斜拉刚构组合体系桥梁结构设计关键技术,包括组合体系设计、变形协调控制方法、抗震设计方法、风雨振关键技术,实现了倾斜钢塔、斜交主梁扭转位移、索力、索点配重的协同控制。
2.研发了带肋变曲率板稳定设计方法和变曲率板可展开成型的设计优化方法,包括带肋变曲率板稳定设计方法及弹塑性屈曲试验和变曲率板可展开成型的设计方法,解决了弯扭节段构造基准与安装精度预控难题。
3.研发了复杂钢桥三维数字化正向设计方法,包括复杂曲面钢塔设计及其辅助架设控制、复杂节点正向设计和数字模型与有限元模型互通。
4.研发了带肋变曲率曲板和超大变截面弯扭节段高精度制造技术,包括带肋变曲率曲板自适应成型及超大变截面弯扭节段制造工艺、超厚钢板全熔透及关键部位自动化焊接、带肋变曲率曲板及弯扭节段几何质量数字检测。
5.研发了钢塔分段架设间隔悬拼超高支架技术及塔-架刚度匹配与线型控制方法,包括塔-架匹配超高支架技术、非一致倾斜索塔卸载、索力施调和塔梁协同控制技术。
6.研发了超大变截面弯扭节段轴线寻优匹配理论及几何形态精确匹配方法,包括耦合重力变形轴线寻优虚拟安装精度管控技术、合龙段-合龙口几何形态精确匹配方法、大型弯扭钢塔节段安装位姿精确调整关键技术、变截面弯扭节段架设精密测量及快速定位技术。
7.研发了首段钢塔高精度安装控制技术,包括首段索塔群孔群锚套穿精确就位及超大承压板薄层注浆技术、复杂锚固结构精确安装施工与控制方法。
三、获奖单位
北京城建集团有限责任公司
北京市市政工程设计研究总院有限公司
北京市公联公路联络线有限责任公司
北京城建道桥建设集团有限公司
铁科检测有限公司
四、推荐单位
中国土木工程学会工程数字化分会