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钢结构之美 | 伯明翰SAS13桥梁替换工程
2025-01-1833

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伯明翰SAS13桥梁替换工程

项目信息:

结构设计:Tony Gee合伙人事务所

钢结构承包商:Severfield有限公司

总承包商:Skanska UK

业主:英国铁路公司


评审委员会评语:

这座空腹桁架桥跨过繁忙的铁路线,以单跨92m替代了8个石拱Masonry Arches。通过仔细的规划,充分总结早期项目的经验、吸取教训,该桥在线路关闭最小的情况下完成了完整组装。该桥使用耐候钢建造,为当地环境增添了一个漂亮的景观。


SAS13桥位于伯明翰市中心附近的从Stechford至Aston(SAS)的铁路线上,是一座单跨92m的耐候钢空腹桁架结构桥,这使它成为英格兰中部地区跨度最大的铁路桥。该桥的建造为高速铁路HS2号线进入伯明翰市中心和计划中的HS2号线米德兰维修车间铺平了道路。

新桥取代了19世纪90年代的九跨式高架桥的八个跨,该高架桥由八个石拱跨和一个横跨伯明翰至德比线的单跨钢桥组成。2022年5月,总承包商在封锁期间拆除了老旧的铁路高架桥。建造和安装新桥需要精确的规划、设计和使用一些重型设备。项目的一个关键约束条件是需要最大限度地减少对运营铁路的干扰。有两条铁路线要处理,以及一个为西海岸主线(WCML)供电的架空线设备(OLE)系统,这被证明是一个巨大的挑战。

整个方案旨在使结构能够在短暂的铁路封锁期内建成,安装桥梁的时间有限。这导致了项目方决定采用场外建造并使用自驱式模块化运输车(SPMT)来提升和运输桥梁到其最终位置。替换桥包含1,095t耐候钢和重约25t的26,715个螺栓。选择耐候钢是为了最小化未来的维护需求,因为这种铁路上方的跨线桥结构很难抵达,并与尽量减小对运营铁路的干扰的总体目标保持一致。
一旦钢桥结构在场外组装完成,它被顶升到5m高,而最初的建造高度为1.5m。然后浇筑了纤维增强钢筋混凝土桥面板、护栏和人行道,用了3,601m3混凝土,使得桥的总重量又增加了1,600t。桥面施工完成后,使用18台自驱式模块化运输车将桥梁提升和运输到其最终位置。整个安装过程用了不到3h。
2022年5月23日,第一列火车驶过这座新的造价为8,500万英镑(约合人民币7.76亿元)的结构,重新开通了重要的SAS铁路货运线路,标志着为高速铁路HS2号线建好现有铁路的一个重大里程碑。从设计到制造再到最终安装,项目团队内部以及与当地社区的紧密协作对于按时、安全地完成这个复杂项目至关重要。

SAS13桥梁替换工程位于伯明翰市中心附近,代表英国铁路公司为高速铁路HS2号线提供支撑。现有桥梁包括八个石拱跨和一个中央钢结构跨被拆除,并替换为一个92m的单跨钢结构。Stechford至Aston(SAS)铁路线和德比至伯明翰(DBP3)铁路线是该新桥梁横跨的东伯明翰市中心的关键货运和居民线路。这项工程为伯明翰市中心新高速铁路HS2号线的建设和计划中的高速铁路HS2号线米德兰维修车间铺平了道路。该合同是Skanska英国铁路公司西北部和中部框架协议的一部分。


挑战

从设计和工程角度来看,这是一个复杂项目,需要在两条繁忙的铁路线上安装一座跨线桥。团队在与现有铁路相邻的一个场地内预安装了新桥并且必须与正在运营中的铁路线并行工作,以确保新结构的准备工作和基础得以完成。

拆除旧桥并更换新结构必须在封锁期内完成,这是指关闭铁路线允许施工的时间段。2022年5月,上方的Stechford至Aston货运线的老旧铁路高架桥被拆除,为2022年5月7~8日新的结构就位做好准备。


解决方案

桥梁的建造和安装需要精准的规划和设计以及使用一些重型设备。新桥结构在铁路线附近的一个安全区内建造。每段钢结构运抵现场,距地面1.8m。团队架设钢结构并放置了桥面钢筋,之后将桥面提升3m以浇筑桥面、涂抹防水层和其他饰面,以便在2022年5月的封锁期内就位。

采用一台1,200t的起重机来拆除旧桥的部分结构并帮助将新结构吊装到位。使用了18台自驱式模块化运输车将结构运输就位。每台运输车有12个轴,这意味着使用了216个轴、432个轮子将桥梁从其制作区域运输到最终位置。


结果

感谢英国铁路公司、高速铁路HS2号线、供应链和当地社区的合作方式,建造方实现了这个成功的结果。拆除旧高架桥和安装新桥的工作在为期23天的封锁期内完成。

该桥在现有铁路线附近的一个区域内进行预组装,之后18台自驱式模块化运输车将其转移就位,安装过程用了不到3h。2022年5月23日,第一列火车驶过了这个新结构,重启了这条重要的铁路货运线路,标志着一个重大的里程碑。这个92m长的钢-混凝土组合结构成为了英国中部地区最大跨的单跨铁路桥。

来源 | 建筑钢结构进展微信公众号

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