第A07版:建筑科技

树品牌 铸精品

中交二航局打造预制装配式桥梁“样板工程”

走进中交二航局深圳盐港东立交项目桥梁预制装配式施工现场,已经架设完成的C、D匝道桥一榀榀节段梁连成一片,砼表面如镜面般光滑如玉,在阳光下熠熠生辉,沿着大梅沙蜿蜒的海岸线,向梧桐山方向延伸。

从架设第一榀节段梁起,这里就广受地方政府、业主和上级单位、媒体的关注:深圳市委常委、常务副市长刘庆生到现场视察指导,深圳市交通局称之为“样板工程”,江苏省交通厅、湖北省交通厅先后派人来现场调研指导,中国市政工程协会在工地现场召开“城市桥梁快速施工与装配式建造新技术现场观摩会”提出“推广该项工艺”,《深圳特区报》《深圳商报》《深圳晚报》《晶报》以及深圳卫视等媒体多次集中报道项目生产进度。

只有700米长的预制装配式桥梁为何如此引人关注?

预制梁里的黑科技

深圳盐港东立交项目位于盐田区东港区北面,与盐坝高速、在建坪盐通道、拟建盐龙大道、东港区进港路交叉,为5路相连上下4层的大型枢纽立交,包括新建匝道10条,其中,桥梁16座,隧道5座,桥隧比81%,是深圳市最为复杂的立交之一。其中C1、D2匝道桥共700米直线段作为预制装配式桥梁试点,预制构件包括预制墩柱、预制节段梁,预制墩柱共计87个,节段梁共233榀。

作为深圳市首个预制装配式桥梁试点项目,项目部没有一个员工有过类似施工经验,但也只能在学中干,在干中总结创新。预制装配式桥梁对节段梁及墩柱外观要求很高。

2019年12月13日,项目经理杜修荣带领管理和技术团队到长沙湘府路项目学习节段梁预制技术,同时派技术人员驻守中山预制厂监督生产。

装配式桥梁钢筋加工采用智能化钢筋生产线,使用钢筋剪切机器人、弯曲机器人等智能设备,自动完成钢筋剪切、弯曲及焊接,较传统工艺减少约一半人工,大幅提高生产效率及加工质量;采用匹配定位板对预埋灌浆套筒及现场预埋墩身主筋进行统一定位,匹配板采用精加工,制造精度控制在±1毫米,确保预制厂预埋套筒及工程现场预留钢筋在浇筑后各向允许偏差控制在±2毫米以内;现场采取措施保护预埋主筋,在安装预制墩身前统一复测预埋钢筋及预埋套筒的空间相对位置,确保安装时一次性成功对位;采用数控压槽不锈钢模板,有效克服了传统的在不锈钢模板上焊不锈钢条工艺,因为焊点的存在对成品外观的影响;为避免墩柱预制时发生错台,项目部采用微型机器人将模板拼缝精度控制在5微米之内。

运输遇到的新挑战

2019年底,项目完成全部87根墩柱、233榀节段梁预制施工,比原计划提前3个月。但随着疫情的爆发,又一个难题摆在项目面前:这些预制构件怎么从中山预制厂运到工地?原计划是走陆运,预制构件从中山翠亨新区装车出发,途经广州东莞抵达深圳。

当时广州和深圳因为疫情,路途层层设卡检查体温,司机接触流动人员无疑增加感染的风险,每一次出车后需要自我隔离14天,组织难度较大。更重要的是花瓶式墩柱最宽达到4.3米超过一般车道3.75米的限制,另外有的墩柱长13米,重量达89吨,市政道路荷载不允许。杜修荣陷入沉思:“港珠澳大桥的预制构件是通过海运抵达各个施工标段,我们是否也能绕道香港走水路?”水运会不会增加成本?“沿着香港外侧公共海域行驶171公里,时间和路程上比陆运多约10%,但全程无须下船,避免和外界的接触,而且运载量比陆运多,这就把成本给扳回来了。”杜修荣算了笔账。

经过调研,他发现距离驻地不到3公里的盐田港东港区,水域条件良好,紧邻世界级港口——深圳盐田港,数千吨的运输船可以平稳靠岸,用400吨履带吊提梁上岸,再通过现有的东港区道路短途陆运即可抵达施工现场。

项目部经过与盐田港集团沟通协调后,他们同意临时借一块地给项目建设临时码头。但又遇到新麻烦,原来这块地属于四航局东港区防波堤项目在建区域,如果借用,他们必须调整施工计划,留出5个月的空档期。在项目部多次协调下,四航项目部同意了。

接下来,项目部组织队伍加班加点施工,但新问题又来了。临时码头长14米,宽20米,按规定不能侵入2018年深圳海岸线,运输驳船吃水深度2.1米,而实际水深是0至3.5米。项目部用长臂挖机清理1个月清出1.6万立方米碎石,但依然不能满足需要。考虑到临时码头使用后还要回填,如果再接着清理碎石显然是笨办法。项目部组织技术人员“头脑风暴”,创新了“一种上下口柔性靠船桩码头结构”,解决了岩层插打靠船桩施工难度大的问题,前排的上下均为柔性缓冲结构,能够很好地对撞击或风浪产生的应力进行消散,结构稳定性好,具有极大的推广价值,并获得了专利。

2020年3月26日,首船预制构件成功上岸。

二航制造助力品质工程

相比构件预制、运输,更大的挑战还在后面。盐港东立交处于山谷低丘地带,施工用地窄,地形地势复杂,大型机器很难进入现场,多条匝道跨大水坑河、盐梅路、盐三路、坪盐路A匝道以及自身多座桥梁,施工组织难度大。

作为公司承建的第一个预制装配式桥梁项目,项目管理团队面临着施工经验少、技术人才不足等难题。杜修荣决定走出去取经。经过多方打听,他了解到当时成都市在建的成彭高架桥的墩柱立柱连接方式采用与本项目相同的灌浆套筒干接法预制拼装工艺,已成功安装80根墩柱,积累了丰富经验。

2019年12月15日,杜修荣带领项目技术团队到成彭高架项目学习了预制墩柱安装的全部施工工艺。随后,他又组织人员去在虎门二桥(南沙大桥)、南京五桥、五峰山大桥学习节段梁拼装架设技术。同时,项目部适时开展预制装配式桥梁专题学习月活动,尽快将别人的成果转化为自身技能。经过多次学习研讨,一套完备的预制装配式桥梁施工方案最终“出炉”。

然而,项目又出现了新的困扰。该项目既要架设节段梁,又要架设墩柱,而传统的架桥机不具备架设墩柱的功能。如果采用250T履带吊架墩柱,除场地空间受限外,安全风险大,成本高。

在项目策划阶段,二航局创新提出墩梁一体化安装工艺,随后针对该项目的实际自主研发出一体化架桥机。一体化架桥机是在常规架桥机基础上增设落地前支腿,使得架桥机具备提梁、主梁安装、下部结构安装功能,并能使各工作面功效相匹配,与传统架桥机最大的不同是不仅可以架梁,而且可以架设墩柱,优点是构件梁上运输,墩梁同步安装,实现对既有交通、环境零影响,能够充分发挥装配式桥梁施工快速、环境交通干扰小的优势。该工艺自动化程度高,将预制墩身及节段梁拼装效率提升至8天/跨,减少周转材料、机械、人员投入,提升本质安全。

核心装备解决了,施工过程中的控制是关键,项目部严格把控安全质量,采用全过程自适应几何控制法,覆盖节段预制及拼装全过程,以大型数据库为核心,集计算与预测、误差分析与修正为一体,正确识别和预测线形发展趋势,修正施工误差,最优控制成桥结构状态。

在节段梁施工过程中墩顶块与支座间的调平层强度要求较高,项目采用C100灌浆料,要求严格控制水料比为0.12,否则会影响最终强度,但材料搅拌较为困难,最长需搅拌半小时才达到压浆要求。在C1-5号墩顶块施工时,工人王胜宝在搅拌灌浆料时想多加水以方便搅拌,被现场技术员制止,随后王胜宝说:“就多加二两水,有啥影响。”坐在一旁生气不干了,技术员一方面严格遵守施工方案标准,一方面对工人进行教育开导,保证了节段梁墩顶块的施工质量及架桥机的安全。在架桥机进行C1匝道桥第三联第三跨末跨施工前,现场技术员苏珂玮发现架桥机正常过跨后前支腿顶端和盐坝高速右幅桥梁底会产生空间交叉影响施工,于是项目部组织对架桥机进行二次优化,选择在架桥机过跨过程中逐段拆除前跨主梁,保留架梁需要的主梁长度。通过优化施工方案,保证了节段梁施工节点的按时完成。

2022年7月10日,深圳盐港东立交工程桥梁主体全部完成。二航人用智慧和力量打造了一条桥梁建设的“流水线”,在深圳预制装配式桥梁施工试点中获得认可,赢得了荣誉。项目先后获得了“深圳市交通建设样板(标杆)工程”“深圳市建设工程安全生产与文明施工优良工地”“广东省SMART BIM智慧BIM大赛一等奖”等。 (班品木)

2022-10-27 树品牌 铸精品 2 2 建筑时报 content_18419.html 1 3 中交二航局打造预制装配式桥梁“样板工程” /enpproperty-->