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        打破常規(guī),創(chuàng)新求變
        ——龍麗溫高速建設創(chuàng)新理念的實踐與探索

        2020-10-27 02:01:22
        中國公路 2020年18期
        關鍵詞:掛籃斜拉橋腹板

        浙江金麗溫高速公路有限公司秉承“打破常規(guī)、創(chuàng)新求變”的開拓精神,多年來不斷推動管理模式、技術手段創(chuàng)新,為打贏“三年大會戰(zhàn)”創(chuàng)造良好環(huán)境。在龍麗溫高速的建設中,金麗溫人更是迎難而上,聚焦項目難點、重點,因地制宜,因勢利導,在建設過程中開展了一系列的探索實踐,創(chuàng)造了新的工程價值。

        聚焦地材短缺,大膽嘗試新工藝

        龍麗溫高速文泰項目全長55.96公里,位于浙江省最南端的兩個縣——溫州市文成縣和泰順縣境內。這里高山聳立,溝壑眾多,天然砂等地材資源匱乏。文泰項目橋隧比高達72%,結構物用砂需求量大,需從省外采購。隨著國家節(jié)能環(huán)保工作的深入推進以及天然砂資源的開采限制,市場上的天然砂成本日益增高,料源和質量都極不穩(wěn)定,這對結構物的質量和施工進度造成嚴重影響。

        為破解地材匱乏的難題,文泰項目創(chuàng)新舉措,大膽嘗試新工藝,經專家咨詢會論證后,就地取材,率先開展利用隧道棄渣生產加工機制砂,以機制砂代替河砂的高性能混凝土的應用研究工作。技術人員對機制砂的顆粒形狀、級配等進行試驗研究,使其各項指標均滿足設計和規(guī)范要求。吸取文泰項目機制砂應用經驗,景文項目在引進國外先進機制砂生產線的基礎上,進行技術提升,通過一年多的研究與實踐,目前機制砂已在文泰項目全線以及景文項目橋梁等結構物中推廣應用。

        機制砂生產工藝的研究成果,填補了浙江省機制砂在高性能混凝土應用中的空白,產生了較大的社會和經濟效益,主要體現(xiàn)在四個方面:

        提升品質,加快推廣應用

        通過大量試驗,已調試出最佳配合比,提升了高性能混凝土的品質,為浙江省其他地區(qū)推廣機制砂在高性能混凝土中的應用提供了借鑒,也為浙江省交通行業(yè)主管部門制定發(fā)布《浙江省交通工程建設項目應用推廣機制砂若干意見》等規(guī)范性文件提供了實踐參考。

        節(jié)能環(huán)保,減少開挖棄渣

        文泰項目全線機制砂總需求量為182萬噸,占隧道總挖方量的22%。應用機制砂使得全線棄渣場從37個減少到9個,減少土地占用20萬平方米以上。此外,機制砂的應用還有效避免了天然砂開采、運輸以及隧道棄渣導致的能源消耗和環(huán)境污染等問題,是踐行“兩山理論”的生動實踐。

        節(jié)約資金,降低土地成本

        機制砂自產平均價格遠比天然砂價格低,在項目施工過程中不僅可節(jié)省建安費,還可降低土地成本。

        品質優(yōu)良,保障工程質量

        由于天然砂質量不穩(wěn)定,?;煊泻I耙约捌渌淤|砂,無法保障混凝土結構品質,不利于工程進度管控,而機制砂的應用有效地解決了這一問題。

        在機制砂推廣應用的基礎上,為進一步合理利用資源,龍麗溫高速還在路面砂石料的應用方面進行了拓展,利用隧道洞渣作為母材來加工路面用碎石料,替代部分外購材料。經試驗檢驗,自產碎石在各項性能指標上均能達到路用碎石技術要求。

        南浦溪大橋

        聚焦工藝短板,創(chuàng)新施工技術

        打破傳統(tǒng),研發(fā)新工藝

        文泰項目中有多座波形鋼腹板組合橋梁。近年來,此類橋型在國內得到積極推廣,其相關研究目前也成為我國橋梁建設方面的熱門課題,但目前在此類橋型波形鋼腹板與混凝土板結合設計和施工工藝等方面的相關研究仍不完善。常用的大跨變截面組合折腹梁橋施工方法為懸臂澆筑法,此方法的作業(yè)區(qū)僅限于某一節(jié)段,頂底板同時澆筑時會相互干擾,但先后澆筑不僅會延長施工周期,還會出現(xiàn)因為先后澆筑時間間隔過短而導致底板開裂的情況??紤]到通過掛籃吊裝波形鋼腹板對掛籃設計高度要求較高,為防止掛籃傾覆,則需要設置復雜的后錨固體系,導致掛籃構造復雜、用鋼量較大。

        面對傳統(tǒng)工藝耗時、耗材的弊端,文泰項目打破常規(guī),摒棄舊工藝,以葛溪大橋左線1號橋為研究對象,研究新型懸臂錯位澆筑施工技術及配套掛籃形式,進行懸臂錯位澆筑施工全過程有限元模擬及關鍵部位精細化分析,以提高波形鋼腹板組合橋梁的施工效率和施工質量。結合實橋的工程特點,文泰項目制定了詳細的施工方案,開發(fā)了配套的輕型掛籃結構形式。對掛籃的安裝、預壓及行走、腹板、底板的澆筑等關鍵步驟的施工順序進行詳細設計、合理安排,形成了一整套懸臂錯位澆筑的新型施工技術。與傳統(tǒng)方法相比,懸臂錯位澆筑法能夠充分提升波形鋼腹板等材料的使用效率,有效節(jié)省了工程造價。同時,掛籃結構形式由具有復雜后錨固體系的懸臂結構轉換為利用波形鋼腹板承載的簡支體系,掛籃自重可減輕2/3,不僅節(jié)省了大量鋼材,還有效提升了施工的安全性。

        跳出常規(guī),搶奪施工期

        施工進度的管理上,文泰項目也跳出常規(guī)思維模式,圍繞年底圓夢“縣縣通高速”的目標,在洪溪特大橋、南浦溪特大橋等控制性工程中進行了一系列的工藝工法創(chuàng)新,將疫情對工期的影響降至最低。

        洪溪特大橋:采用斜拉索滯后張拉施工工藝 洪溪特大橋是文泰項目跨度最大的橋梁結構物,主橋為主跨265米的預應力混凝土矮塔斜拉橋,上部結構采用單箱雙室斜腹板斷面,混凝土主梁采用懸澆施工,其中有16個節(jié)段為有索區(qū),如采用傳統(tǒng)預應力混凝土斜拉橋施工工藝,完成每個節(jié)段的工期需15天,全部完成需240天。文泰項目根據預應力混凝土矮塔斜拉橋同時具備預應力混凝土斜拉橋和連續(xù)剛構橋的受力特點,提出矮塔斜拉橋斜拉索滯后張拉的施工工藝,將矮塔斜拉橋有索區(qū)節(jié)段的工期壓縮至12天左右,較傳統(tǒng)施工工期縮短3天,有索區(qū)節(jié)段工期共縮短48天,實現(xiàn)了進度管理上的突破和創(chuàng)新。

        文泰項目形成的一整套成熟的矮塔斜拉橋斜拉索滯后張拉工藝流程,不僅可以有效縮短工期、節(jié)約成本,而且這套工藝流程為矮塔斜拉橋的施工和施工控制以及發(fā)展提供科學依據,促進了同類橋梁學科的發(fā)展。

        南浦溪特大橋:優(yōu)化工型鋼梁施工方式南浦溪特大橋主橋采用主跨258米上承式鋼管混凝土拱橋。技術人員將原方案中工型鋼梁順橋向擺放、四個吊點、雙鉤抬吊的吊裝方式,優(yōu)化為工型鋼梁地面橫橋向擺放、空中平面轉體至順橋向、六個吊點單鉤起吊的方式,使得1#墩施工與工型鋼梁吊裝不再沖突,避免了因1#墩施工而導致的工型鋼梁安裝人員窩工情況發(fā)生,最終使得該橋工型梁吊裝工期由原方案的69天減少至46天,將疫情影響的寶貴施工時間搶奪了回來。

        聚焦管養(yǎng)難題,開展科研攻關

        龍麗溫高速充分貫徹集團投建管養(yǎng)一體化實施方案要求,全面樹立高速公路建設全壽命周期整體效益最優(yōu)理念,統(tǒng)籌公司在建設、養(yǎng)護、設備、運營方面的管理力量和管理經驗,在項目設計、實施過程中集思廣益,竭盡所能創(chuàng)造價值,開展一系列的科研攻關活動,減少后續(xù)管養(yǎng)過程中的遺留問題。

        開展聲屏障課題研究

        目前,國內使用的聲屏障普遍存在降噪持續(xù)性差、結構易腐蝕、維護不便利等缺點。為避免這些弊端,龍麗溫高速開展了聲屏障的優(yōu)化研究,擬在文泰項目先行試點。主要的優(yōu)化方向為:通過增加吸聲板的空腔寬度,對聲屏障頂部增設空腔形狀來提高降噪的有效性和持久性;通過將當前的鍍鋅鋼板更換為耐久性更好的鋁合金板、對聲屏障頂部進行有效的覆蓋來提高材料的耐腐蝕性;通過調整聲屏障的安裝方式等方法,來提高施工及后期維護的便利性。

        開展隧道機電課題研究

        針對現(xiàn)行的交流供電存在設備成本高、電源損耗大、設備和線路的絕緣成本、電纜成本較高等問題,推進課題研究,以達到節(jié)約能源、提高供電安全,便于新能源接入使用、便于控制信號加載的目的。該課題如研究成功,將為公路隧道機電設備的可靠運營提供安全經濟的用電解決方案,為浙江省乃至全國綠色智慧公路建設提供技術保障。

        聚焦工程品質,開展小技改、微創(chuàng)新

        南浦溪特大橋吊裝

        龍麗溫高速積極倡導小技改,鼓勵微創(chuàng)新。以“工藝微改進,設備微改造,工法微改良”為落腳點,探索創(chuàng)新“微改”技術,開展“首創(chuàng)在基層,高手在民間”活動,持續(xù)引入各類“新技術、微創(chuàng)新”,不斷提升工程品質。

        改進錨桿注漿工藝

        文瑞項目隧道支護班組自主創(chuàng)新,對錨桿注漿及拱腰、邊墻錨桿注漿工藝進行改進,采用φ20單向止回閥,防止注漿完畢后漿液回流,提高錨桿注漿飽滿度。

        水壓爆破提升施工品質

        文瑞項目隧道部分III級圍巖采用水壓爆破作業(yè),該工藝是通過在炮眼中一定位置安裝一定量的水袋并使用專用設備制成的炮泥進行回填堵塞。根據水壓爆破與光面爆破實施效果對比,炮眼利用率可提高到91.3%,每循環(huán)進尺增加15厘米,每米可節(jié)約爆破材料約15%。水壓爆破可有效降低隧道內粉塵濃度,改善施工環(huán)境。

        冰塊降溫改善施工環(huán)境

        夏季施工,隧道洞內溫度過高,項目部自制冰塊降溫設備,將冰塊均勻放置于自制臺架上,再運用大功率風扇對準臺架,將涼風直接吹送到施工一線。這種方法環(huán)保高效,既為施工人員及時送上清涼,也可利用冰塊融水降低洞內粉塵濃度。

        這些小小的技改看似微不足道,但在實際施工中有效地改善了施工環(huán)境、減少工藝弊端。除此之外,龍麗溫高速還在農民工工資發(fā)放管理、“陽光工程”系統(tǒng)平臺開發(fā)應用、景文項目安全管理、景區(qū)化高速公路打造等方面,皆有突破和創(chuàng)新。在山區(qū)高速公路建設方面,龍麗溫高速也積累了一系列的經驗,形成了自己獨特的管理模式。龍麗溫高速建設者的創(chuàng)新精神與創(chuàng)新理念也必將融入其他承接的建設項目中,不斷傳承沿襲,為浙江省交通建設事業(yè)貢獻一份力量。

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