11月28日下午，歷時47分鐘，位于北京市門頭溝區王平鎮安家莊村的國道109新線高速公路工程安家莊特大橋上跨豐沙鐵路轉體橋順利轉體。在4臺千斤頂的牽引下，鋼桁梁左、右幅分別向逆時針旋轉25°、24°后到達設計接收墩位置。自此，全球首例墩頂雙轉體曲線鋼桁梁斜拉橋成功跨越豐沙鐵路、永定河、109國道，猶如“云帆”矗立在永定河上，為京西再添城市新地標。
據門頭溝區應急管理局黨委書記、局長張磊介紹，安家莊特大橋是109新線建設的標志性節點，項目建成后，將實現山區公路由“翻山越嶺”向“穿山越嶺”的質的提升，“我們還將加快推進電力、通信等市政設施的隨路建設，把109新線高速打造成門頭溝區防災救災的復合型廊道。”
11月28日下午，北京市門頭溝區王平鎮安家莊村，國道109新線高速公路工程安家莊特大橋上跨豐沙鐵路轉體橋順利轉體。新京報記者 王穎 攝
現場：
全線唯一一座轉體橋順利轉體，轉體重量超2.5萬噸
當天下午3點，新京報記者前往門頭溝區王平鎮安家莊村的國道109高速公路工程安家莊特大橋上跨豐沙鐵路轉體橋轉體施工現場。記者從現場獲悉，國道109高速公路是提升門頭溝山區段交通質量安全出行的重要基礎設施，安家莊特大橋上跨豐沙鐵路轉體橋，是109新線高速唯一一座轉體橋，是全線控制性和關鍵性咽喉工程。
工程位于門頭溝區王平鎮安家莊村，橋梁起于豐沙鐵路北側，先后跨越豐沙鐵路、永定河及109國道，左、右線分幅布設。左幅為鋼桁梁斜拉橋，轉體重量15800噸，右幅為連續鋼桁梁橋，轉體重量9400噸。為不影響既有鐵路正常行車，保證施工安全，工程采用墩頂同步轉體法施工。
新設備：
“小型焊接機器人”解決懸拼施工中的難題
記者了解到，整座大橋的轉體系統位于30多米的高空，是轉體施工的“心臟”，其結構十分復雜。左、右幅兩個轉體球鉸位于同一鋼蓋梁的不同位置、球鉸外的兩個柔性環形滑道與蓋梁的結合復雜、轉體前需進行多次體系轉換，使得球鉸、滑道、蓋梁三者之間互相影響，受力和變形牽一發而動全身，轉體系統復雜。球鉸、滑道及撐腳空間位置控制難度大。且248米大懸臂曲線鋼桁梁實現雙幅同步轉體、實時監測、精準就位難度大。
轉體成功后工作人員檢查接口處。
轉體施工過程中，采用智能化同步控制牽引系統、智能化實時可視監控系統，監控轉體梁關鍵截面應力、橋端位移、轉體速度、空間位置、牽引力等相關參數，實時掌握轉體橋的狀態，確保左、右幅橋體轉體速度同步。同時，采用北斗定位智能監測系統，實時監測轉體速度、俯仰角和橫滾角等數據，并將實時數據回傳BIM信息模型，實現“線上模型+線下實體”同步轉體，大大提高了轉體施工安全性。
記者了解到，在施工過程中，中鐵六局成立了科技創新團隊，堅持BIM技術的全過程應用，開展技術攻關，邀請國內鋼結構焊接、高栓應用知名專家現場指導，特邀橋梁大師把脈定向。
施工期間應用BIM模型指導施工和深化圖紙，確保加工及一次拼裝精確到位。同時，創新應用激光三維掃描技術驗證加工精度。采用BIM+GIS技術提前模擬拼裝施工，規避碰撞點，降低二次調整的風險。
不僅如此，施工過程中，還應用了許多“新設備”，比如，“小型焊接機器人”“磁吸式高空焊接保溫裝置”“大噸位落梁滑塊卸落裝置”等，有效解決了焊接、冬季施工、體系轉換、懸拼施工中的難題。
新改變：
門頭溝山區公路由“翻山越嶺”向“穿山越嶺”轉變
記者了解到，安家莊轉體橋是北京市交通運輸行業和門頭溝地區災后重建的重大節點工程。門頭溝區將“再接再厲抓好災后恢復重建”，結合主題教育全面開展各項重點工程建設。
門頭溝區應急管理局黨委書記、局長張磊介紹，國道109新線高速公路項目建成后，將實現山區公路由“翻山越嶺”向“穿山越嶺”的質的提升。下一步，門頭溝區將把恢復重建與推動高質量發展、推進韌性城市建設等工作緊密結合起來，進一步增強防范重大災害風險的能力，切實保障全區人民群眾生命財產安全和城市運行安全。
據了解，作為北京市重點工程，國道109新線高速公路正在加緊施工，目前，項目全線35座橋梁主體工程全部完工，全線16座隧道中13座已實現了雙線貫通，剩余黃臺隧道、飲馬鞍隧道預計春節前貫通，小龍門隧道預計2024年5月貫通。
國道109新線高速公路是門頭溝區首條高速公路，是連通河北與京西地區的快速交通走廊，是助力門頭溝區經濟高質量發展的幸福路、民心路。建成后，將有力推動受災地區發展，為門頭溝區域經濟增長和文旅產業發展帶來契機，為京津冀一體化協同發展注入新動能，并為北京西部山區應急防災提供重要通道保障。
工作人員在大橋下拍照留念。“今日，鋼桁梁完成體系轉換，主體結構施工完成，下一步將進行為期一個月的支座安裝和落梁等附屬施工。”施工方中國中鐵總包部四工區(中鐵六局北京公司)項目經理路祥龍介紹。
揭秘三大亮點：
施工采用多項國際頂尖技術
國道109新線高速安家莊特大橋能夠順利轉體，背后是諸多國際頂尖技術的支撐。從2021年9月開始，無論是從橋梁轉體結構設計、管柱內外交替焊接、超大超重型蓋梁吊裝，還是在百米高空對2097種鋼桁梁桿件的拼裝均采用國際頂尖技術。
什么是全球首例墩頂雙轉體曲線鋼桁梁斜拉橋？此次轉體施工有哪些難點？應用了哪些新技術？新京報記者采訪了此次施工方中國中鐵總包部四工區(中鐵六局北京公司)項目經理路祥龍。
亮點1
給橋墩定制9厘米“鋼甲”，焊接工藝及精度堪比航母級別
路祥龍介紹，“墩頂雙轉體”就是讓兩幅橋梁在同一橋墩的頂部進行同步轉體。“曲線”指的是，橋梁在平面投影上是曲線的，兩幅橋梁一個是在半徑1600米的平曲線上， 另一個是在半徑1500米的平曲線上。鋼桁梁斜拉是橋的結構形式，指橋梁通過一根根鋼絲索斜拉拖拽。
路祥龍介紹，工程建設之初，墩柱施工就遇到了難題。由于橋墩位于永定河河道內，為滿足行洪要求，減少橋墩占用河道面積，最小墩柱直徑僅有3米。如同在“小蠻腰”上承載一艘“萬噸巨輪”,這對墩柱本身的承載力和施工工藝提出了極高的要求。設計采用特殊鋼管混凝土結構，須在混凝土橋墩外定制一件特殊的“鋼甲”，以提高墩柱的承載力。施工要先將9厘米厚的鋼板和4毫米厚的不銹鋼板壓合一體，然后卷成直徑3米的圓管，現場再將5個圓管組裝焊接成30米高的墩柱，無論是對鋼板軋制、雙板壓合、卷曲成型，還是焊接工藝都提出前所未有的考驗。
工作人員操控大橋轉體。
“我們（中國中鐵）發揮設計、加工、檢測等全產業鏈優勢，調集國內頂尖軋鋼、壓制、焊接資源，摸索工藝，總結出‘管柱內外交替焊接’等施工方法，保證了高強度厚板焊接質量，焊接工藝及精度堪比航母級別。”路祥龍稱。
亮點2
2159噸鋼蓋梁創全國單座鋼蓋梁重量之最
墩柱上的鋼蓋梁猶如大橋的“肩膀”，直接承載了主梁全部的荷載。鋼蓋梁總長60米，寬7米，高8米，立起來相當于地面20層樓的高度，重達2159噸，屬于超大超重型蓋梁。“為便于安裝和運輸，我們將鋼蓋梁劃分為8個節段，采用地面倒裝分段制造，從兩端依次向中間進行安裝，在跨中位置進行合龍。鋼蓋梁鄰近豐沙鐵路，施工安全和質量控制成為首要大事。”
路祥龍介紹，為確保鄰近既有線施工安全，項目部配備技術過硬的生產人員，采用500噸的履帶吊進行蓋梁吊裝，精準定位吊車站位，從地面、空中進行立體式現場盯控。在確保施工安全的基礎上，嚴格控制吊裝就位精度和焊接質量，在鋼蓋梁設計、加工、組拼、吊裝各環節周密部署，確保鋼蓋梁吊裝萬無一失。
亮點3
2097種桿件百米高空拼裝大型鋼“積木”
記者了解到，安家莊特大橋轉體橋主梁左幅長496米，右幅長342米，均采用鋼結構設計，鋼材用量達2.2萬噸。全橋鋼結構由形態各異的2097種鋼“積木”組成，最重的單個117噸，最大長度16米、寬4.5米。
路祥龍稱，由于鋼桁梁桿件形式復雜、尺寸各異、節點對接復雜，且在高空進行拼裝、焊接，精準就位難度大。 鋼“積木”的拼裝不是一步到位的，需要一邊拼裝一邊調整，由于橋梁位置處在線路曲線段，橋梁的空間位置和斜拉索索力，會隨著曲線鋼桁梁拼裝進度、風力、溫度發生動態變化，需要動態調整。
大橋轉體過程中。
為確保拼裝施工順利進行，項目部邀請國內知名專家進行指導，從源頭嚴控鋼桁梁成品的加工制造精度和出廠質量；對現場桿件的放樣、復核等測量工作采取隊伍、項目部、監測單位三級控制，建立拼裝反饋機制，及時對線型進行調整，為安裝精度上了一把“保險鎖”。利用360度無死角監測系統，實時顯示吊裝關鍵信息，精準把控“積木”拼接誤差控制在毫米級，確保工程精益求精。
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