朱德強(qiáng)

（廈門市市政建設(shè)開(kāi)發(fā)有限公司， 福建 廈門 361000）

1 節(jié)點(diǎn)二橋梁工程概況

廈門山海健康步道景觀提升工程是為民辦實(shí)事的重要項(xiàng)目，連接原有的地面步道系統(tǒng)形成完整的慢行步道系統(tǒng)，其空間利用率高、安全舒適的步行環(huán)境、靈活多樣空間形態(tài)等特征優(yōu)勢(shì)。山海健康步道的“創(chuàng)新之道”主要體現(xiàn)在步道沿線設(shè)置的七座節(jié)點(diǎn)橋梁，橋梁設(shè)計(jì)感十足，造型新穎，從設(shè)計(jì)到建造工藝都屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)仍至世界之最，形成一橋一景。節(jié)點(diǎn)橋梁的建造對(duì)參建各方既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。節(jié)點(diǎn)二橋梁通過(guò)國(guó)際方案征集中標(biāo)、由丹麥 DW 方案團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的這座節(jié)點(diǎn)橋梁橋型新穎，采用的是“單塔（大傾角鉸結(jié)支承型 V 塔）+單側(cè)懸掛（空間單索面）+曲線懸索橋體系（柔性橋面體系）”，其跨徑達(dá)到 216.7 m，建成后屬同類型人行橋跨徑世界之最，橋塔與主梁通過(guò) 2 根主纜和 4 根背索以及 34 根懸掛索形成自平衡漂浮體系（圖1）。

圖1 節(jié)點(diǎn)二橋梁結(jié)構(gòu)示意圖

2 完備縝密的前期設(shè)計(jì)

2.1 分項(xiàng)試驗(yàn)研究是項(xiàng)目有序開(kāi)展的保障

因橋梁跨徑大、體系復(fù)雜且為空間異形索承人行橋結(jié)構(gòu)，在廈門多臺(tái)風(fēng)且高抗震設(shè)防的橋位環(huán)境下，項(xiàng)目前期組織及協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)單位、結(jié)構(gòu)咨詢團(tuán)隊(duì)、分項(xiàng)試驗(yàn)（包括抗風(fēng)、抗震、減振）研究各高校團(tuán)隊(duì)、施工監(jiān)控團(tuán)隊(duì)、特殊產(chǎn)品設(shè)備廠家等國(guó)內(nèi)外一流的設(shè)計(jì)咨詢團(tuán)隊(duì)（專家），攻艱克難、大膽創(chuàng)新，逐一攻破如Φ140mm 密閉高釩索及索具制作與安裝、Φ600mm 球鉸支座制作與轉(zhuǎn)動(dòng)性能、超大跨單側(cè)索承結(jié)構(gòu)體系抗風(fēng)減振等技術(shù)難題，完成了從橋型方案效果圖到實(shí)際橋梁的完美變身，實(shí)現(xiàn)了繼德國(guó)蓋深凱爾人行橋（153m 跨徑）、上海迪士尼星愿橋（120m 跨徑）之后的該類型人行橋世界級(jí)跨徑的挑戰(zhàn)。前期過(guò)程中調(diào)用國(guó)內(nèi)外的技術(shù)專家團(tuán)隊(duì)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，充分實(shí)驗(yàn)、論證、復(fù)核優(yōu)化，懷揣著對(duì)技術(shù)質(zhì)量嚴(yán)謹(jǐn)審慎的心態(tài)是工程建設(shè)者的初心。如梭形橋塔下的Φ600mm 球鉸支座在市政橋梁上國(guó)內(nèi)外應(yīng)用罕見(jiàn)，關(guān)于球鉸支座的轉(zhuǎn)動(dòng)形態(tài)及受力狀態(tài)沒(méi)有成熟數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)可查，為了更好的指導(dǎo)橋梁施工及成橋階段的安全運(yùn)營(yíng)，委托第三方檢測(cè)單位通過(guò)球鉸支座足尺 1:1 模型的荷載加載模擬試驗(yàn)，結(jié)合試驗(yàn)取得的參數(shù)分析結(jié)論作為施工具體方案及工況監(jiān)控指令細(xì)化的重要指導(dǎo)依據(jù)。

2.2 密閉高釩索（含索具）比選（新材料把控）

主纜是懸索橋體系的重要受力、傳力構(gòu)件，索承結(jié)構(gòu)的重要生命線，為了滿足節(jié)點(diǎn)橋梁造型輕巧美觀、重要構(gòu)件防腐耐久及后期管養(yǎng)等要求，主纜設(shè)計(jì)采用密閉高釩索（鋅鋁稀土鍍層密閉索）這一新材料（原主要用于大跨度公建設(shè)施的受力構(gòu)件，運(yùn)用環(huán)境的新挑戰(zhàn)）， 根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)受力的需要（Φ 140mm 密閉高釩索）結(jié)合整體工期的安排，組織了對(duì)國(guó)內(nèi)索材（具）廠家的調(diào)研考察、工程實(shí)例的考察求證（北京冬奧速滑館及銅仁奧體中心等國(guó)家級(jí)大型項(xiàng)目）、制作安裝的專項(xiàng)專家論證會(huì)、設(shè)計(jì)驗(yàn)收技術(shù)指標(biāo)的國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換、制作過(guò)程的全過(guò)程旁站監(jiān)管、第三方檢測(cè)單位檢測(cè)等一系列完整的論證比選過(guò)程，體現(xiàn)了過(guò)程管理中的全面、細(xì)致。

2.3 國(guó)內(nèi)首創(chuàng)背索張拉實(shí)現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換施工方案

橋梁上跨仙岳路及海滄大橋引橋等城市快速路，橋位環(huán)境交通繁忙，僅仙岳路導(dǎo)流島的實(shí)施場(chǎng)地空間有限，在復(fù)雜的橋位環(huán)境下如何順利且安全地實(shí)現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換，是大跨異型人行橋建設(shè)要面對(duì)和解決的核心問(wèn)題。施工單位進(jìn)場(chǎng)后，即組織參建各方一方面收集梳理相關(guān)工程案例的經(jīng)驗(yàn)（如上海迪士尼的星愿橋采用的落梁法、廈門山海健康步道節(jié)點(diǎn)三的落梁法及國(guó)外相關(guān)同類型橋梁的背索張拉法），另一方面基于試驗(yàn)充分論證、縝密驗(yàn)算，經(jīng)過(guò)多輪針尖對(duì)麥芒的討論、咨詢、優(yōu)化再論證之后，明確采用“V 塔支架安裝就位+背索張拉實(shí)現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換”的橋梁總體施工方案，最終順利趕在臺(tái)風(fēng)季到來(lái)之前順利完成了體系轉(zhuǎn)換，是節(jié)點(diǎn)二橋梁基于橋梁結(jié)構(gòu)體系和橋位建設(shè)環(huán)境下的創(chuàng)新嘗試。

3 關(guān)鍵工序精心策劃

（1）針對(duì)國(guó)內(nèi)采用新材料、突破性大尺寸的 140mm 密閉高釩索產(chǎn)品。各參建單位的駐廠人員全程跟蹤每批構(gòu)件加工質(zhì)量，嚴(yán)格把控澆筑工藝、加強(qiáng)試驗(yàn)檢測(cè)及出廠前成品索預(yù)、超張拉等工藝流程。成品供貨前按設(shè)計(jì)要求送第三方檢測(cè)進(jìn)行靜載、疲勞、蠕變及索夾抗滑移的實(shí)驗(yàn)，確保滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求。

（2）鋼結(jié)構(gòu)廠家考察。根據(jù)橋梁橋位環(huán)境交通繁忙、實(shí)施場(chǎng)地空間有限的特點(diǎn)，項(xiàng)目前期鋼結(jié)構(gòu)廠家考察重點(diǎn)放在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)安裝施工經(jīng)驗(yàn)豐富的廠家。

（3）人行振動(dòng)和風(fēng)致振動(dòng)的控制措施（設(shè)置阻尼器）。橋梁為獨(dú)塔單索面曲線懸索橋，主橋跨度大且主梁采用鋼箱梁結(jié)構(gòu)，具有阻尼小的特點(diǎn)。因此必須通過(guò)對(duì)行人激勵(lì)下的人致振動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行研究、評(píng)價(jià)行走舒適性，并提出合適的減振措施。本橋模態(tài)振型耦合現(xiàn)象嚴(yán)重，不僅有主梁與橋塔、主纜耦合振型，還有主梁豎向與側(cè)向耦合振型，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明實(shí)際耦合現(xiàn)象比理論值嚴(yán)重。根據(jù)國(guó)內(nèi)外人致振動(dòng)控制經(jīng)驗(yàn)，本次采用調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(Tuned Mass Dampers，TMD)進(jìn)行減振。橋塔塔頂橫向與順向出現(xiàn)明顯風(fēng)致渦振，結(jié)合試驗(yàn)研究，通過(guò)橋塔內(nèi)部設(shè)置 TMD 減振裝置控制橋塔的渦激振動(dòng)問(wèn)題。

（4）項(xiàng)目五方責(zé)任主體的里程碑節(jié)點(diǎn)清晰明確。在體系轉(zhuǎn)換的重要工序上體現(xiàn)的尤其明顯，體系轉(zhuǎn)換前明確各參建方（具體到個(gè)人）的職責(zé)，在監(jiān)控單位統(tǒng)一指令下順利完成了節(jié)點(diǎn)二橋梁最為關(guān)鍵的國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的“背索張拉”體系轉(zhuǎn)換工藝。

4 施工難點(diǎn)與工藝優(yōu)化

（1）錨具脆性破壞。對(duì)設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)采用的錨具錨杯形式及材料組成沒(méi)有充分了解收集結(jié)合國(guó)內(nèi)鑄造、鍛造的工藝質(zhì)量生產(chǎn)現(xiàn)狀并進(jìn)行針對(duì)性地分析論證，對(duì)設(shè)計(jì)單位的室內(nèi)索結(jié)構(gòu)材質(zhì)應(yīng)用于室外的適用性預(yù)判不足，困難認(rèn)識(shí)不足，實(shí)際上橋梁最終材質(zhì)、工藝變更是通過(guò)多次考察及技術(shù)論證后，采用室內(nèi)索結(jié)構(gòu)與室外橋梁錨具材質(zhì)相結(jié)合的方式。應(yīng)該來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)采用新材料、突破性大尺寸及工藝，要在項(xiàng)目前期利用充分的時(shí)間通過(guò)論證、試驗(yàn)等科研課題。短時(shí)間內(nèi)利用國(guó)外成熟工藝及標(biāo)準(zhǔn)，未結(jié)合國(guó)內(nèi)廠家實(shí)際工藝和加工水平，當(dāng)前階段鑄件產(chǎn)品合格率較低，但從某種意義上來(lái)講推動(dòng)了國(guó)內(nèi)鑄造行業(yè)的創(chuàng)新與進(jìn)步，加快新材料新工藝技術(shù)更新的步伐。

（2）水平推力試驗(yàn)。橋梁的結(jié)構(gòu)體系最終的主纜力通過(guò)橋臺(tái)（主纜）錨碇傳力至兩側(cè)山體，對(duì)樁基的水平承載力及抗推剛度提出較高要求，但受限于場(chǎng)地空間及對(duì)傳統(tǒng)樁基驗(yàn)收的 理解，在成樁后才進(jìn)行水平靜載試驗(yàn)驗(yàn)收，經(jīng)過(guò)一波三折的試驗(yàn)、論證、加固再試驗(yàn)后，最 終樁基通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)收，滿足設(shè)計(jì)要求?？偨Y(jié)該類型的橋梁地基、基礎(chǔ)是根本，除了對(duì)橋位基礎(chǔ)處現(xiàn)狀管線的探摸排查確定可實(shí)施性外，對(duì)樁基（地基）特殊受力要求的試樁明確土力學(xué)參數(shù)、逐孔逐樁詳勘亦需要在項(xiàng)目前期未雨綢繆，充分調(diào)查清楚。

5 消除安全短板、依法施工

（1）安全事故，偶然中有必然，美國(guó)著名安全工程師海因里希提出的“300∶29∶1”海因里希事故法則"。這個(gè)法則意為:當(dāng)一個(gè)項(xiàng)目過(guò)程有 300 起隱患或違章，必然要發(fā)生 29 起輕傷或故障，另外還有一起重傷、死亡或重大事故。

（2）安全作為建筑工程施工中的主要內(nèi)容，其以人身安全、設(shè)備安全及建設(shè)安全為核心要素，但個(gè)人認(rèn)為安全管理就是控制不可控的原則，安全管理不應(yīng)該僅僅停留在“安全三寶”的管理上，可以更細(xì)心發(fā)現(xiàn)更多的存在安全隱患點(diǎn)，針對(duì)節(jié)點(diǎn)二橋梁的特性，在工程安全隱患的監(jiān)管上，我們對(duì)橋梁的觀景平臺(tái)高邊坡（綠化防護(hù)之前）、橋梁支架臨時(shí)支撐體系每周進(jìn)行一次沉降位移觀測(cè)沉降位移進(jìn)行觀測(cè)。

（3）依法施工是基本要求，這是項(xiàng)目組織順利的基本前期條件。項(xiàng)目?jī)H是紅線范圍的“批文”，它必須遵守其紅線范圍內(nèi)所有固有物態(tài)的法規(guī)、法律等，如環(huán)保、電力通信、鐵路、交通等。

6 施工注意事項(xiàng)

（1）索體錨端錨具與橋梁鋼焊接問(wèn)題。橋梁的索承結(jié)構(gòu)綜合暴露出索體錨端、或索材等采用高強(qiáng)鑄鋼材質(zhì)與橋梁鋼之間的現(xiàn)場(chǎng)焊接延遲裂縫問(wèn)題，除提高對(duì)鋼結(jié)構(gòu)橋梁焊接工藝評(píng)定的要求外，還應(yīng)充分結(jié)合施工方案、焊接施工場(chǎng)地條件等對(duì)上述重要連接位置的構(gòu)件形式（鑄件或鋼錨箱）、材質(zhì)、連接形式進(jìn)行充分的試驗(yàn)、論證，并在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)質(zhì)量把控、第三 方檢測(cè)驗(yàn)收等多措施保證節(jié)點(diǎn)質(zhì)量，提高安全儲(chǔ)備。

（2）未結(jié)合BIM 應(yīng)用，耳板糾偏工作難度大。橋梁在設(shè)計(jì)方案階段運(yùn)用 BIM 技術(shù)建立空間模型，提前發(fā)現(xiàn)平面化表現(xiàn)圖紙可能潛在的問(wèn)題，起到校核設(shè)計(jì)的作用，避免圖紙?jiān)O(shè)計(jì)變更；但在施工配合階段，針對(duì)空間索承結(jié)構(gòu)的空間幾何特性，若能充分利用 BIM 技術(shù)對(duì)懸掛索在主纜索夾及橋面梁耳板進(jìn)行空間仿真模擬定位，就能校核分析懸掛索索夾及主梁耳板的現(xiàn)場(chǎng)安裝角度與理論監(jiān)控值存在的偏差，提高現(xiàn)場(chǎng)定位安裝的精度、減少糾偏工作量，更高效地推動(dòng)項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度。

（3）管理項(xiàng)目，應(yīng)該要用可逆性思維來(lái)分析、判斷。如橋梁 V 塔支架和臨時(shí)纜風(fēng)錨錠基礎(chǔ)都根據(jù)運(yùn)營(yíng)后的需求，按照臨永結(jié)合的方式，相應(yīng)保留砼基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

（4）學(xué)會(huì)如何加強(qiáng)對(duì)監(jiān)理單位的管理。監(jiān)理單位是項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中主要監(jiān)督、控制者之一，如何加強(qiáng)對(duì)監(jiān)理人的管理，確保監(jiān)理認(rèn)真、負(fù)責(zé)的監(jiān)管工程，確保監(jiān)理活動(dòng)處于受控狀態(tài)，是項(xiàng)目經(jīng)理的主要任務(wù)之一。

（5）尊重各方。項(xiàng)目各方都是系統(tǒng)不可或缺的要素。

7 結(jié)束語(yǔ)

節(jié)點(diǎn)二橋梁從前期設(shè)計(jì)、分項(xiàng)試驗(yàn)研究，過(guò)程中體系轉(zhuǎn)換橋梁施工方案明確、密閉高釩 索產(chǎn)品選用、阻尼器設(shè)置以錨具脆性破壞等難點(diǎn)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)到建造工藝都屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)仍至世界之最，雖然在索具的制作工藝上有所曲折，但是最終仍是實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)世界級(jí)橋跨的索體直徑的世界級(jí)別挑戰(zhàn)，在索材料加工精度、現(xiàn)場(chǎng)安裝精度上都出色了完成了既定任務(wù)要求，為同類型項(xiàng)目積累了豐富項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)，提供了有意義的參考：1、熟悉了新材料、新工藝的采用流程及相關(guān)工作。2、推動(dòng)了高釩密閉索等新材料在橋梁上的應(yīng)用。3、實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)背索張拉體系轉(zhuǎn)換在懸索橋上的首次應(yīng)用。4、認(rèn)識(shí)到 BIM 技術(shù)在空間結(jié)構(gòu)中的重要作用。