文|徐藍楓 宋國華
4月19日,隨著最后一塊合龍段包板焊接完成,王安石撫河特大橋合龍,該橋的建成對進一步完善撫州市交通路網(wǎng),構(gòu)筑環(huán)城快速通道,改善區(qū)域交通條件,加強昌撫一體化建設(shè),著力打造江西省對接海西經(jīng)濟區(qū)的橋頭堡具有重大意義。
鋼梁起吊施工現(xiàn)場 孫維 攝
撫河,江西省撫州市的“母親河”,撫育了一代又一代撫州兒女。撫河之上,一座大橋訴說著建設(shè)者的鑄造故事,它就是由江西省交通工程集團公司撫州東外環(huán)項目部路基三分部承建的“江西高速第一拱”——王安石撫河特大橋。
4月19日,隨著最后一塊合龍段包板焊接完成,王安石撫河特大橋合龍。作為撫州市中心城區(qū)至滬昆高鐵杭南長客運專線撫州東站(東鄉(xiāng))之間的快速通道,該橋的建成通車對進一步完善撫州市交通路網(wǎng),構(gòu)筑環(huán)城快速通道,改善區(qū)域交通條件,加強昌撫一體化建設(shè),著力打造江西省對接海西經(jīng)濟區(qū)的橋頭堡,帶動沿線經(jīng)濟社會發(fā)展具有重要意義。王安石撫河特大橋全長1417米,主橋?qū)?6.5米、引橋?qū)?1.5米,為雙向六車道,設(shè)計時速80公里,洪水頻率按百年一遇設(shè)計。主橋采用60米+168米+60米自平衡“飛燕”式中承鋼管混凝土系桿拱橋,主孔跨徑大、邏輯工序多,技術(shù)難度高,承臺、拱座、拱肋設(shè)計均為大體積混凝土,通過混凝土預(yù)應(yīng)力與系桿吊桿張拉形成自錨體系,引橋采用先簡支后連續(xù)40米后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁結(jié)構(gòu)。
王安石撫河特大橋作為當前技術(shù)難度最大、建造工藝最為復(fù)雜的橋梁之一,項目開工建設(shè)之際,就成立了創(chuàng)新創(chuàng)優(yōu)工作室,秉承“科技為先、誠信為上、開拓為志、以人為本”的交工精神,以“工法創(chuàng)新、質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)”為宗旨,實施標準化施工、信息化管理,積極探索新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料,并以爭創(chuàng)“江西省優(yōu)質(zhì)工程杜鵑花獎”為目標,全面打造品質(zhì)工程。
同時,項目部相繼克服了地理位置和水文條件的不利影響,解決了大體積混凝土溫度裂縫、橋面板鋼筋與剪力釘碰撞、預(yù)埋件位置準確性等技術(shù)難題。項目在建設(shè)過程中,得到了項目業(yè)主的肯定及撫州市委、市政府,江西省交通運輸廳,江西省交投集團等上級單位的高度贊揚。
自2016年底進場以后,項目部的首要任務(wù)便是搭通跨河鋼棧橋。橋位處的撫河季節(jié)流量差異大、基巖覆蓋層較薄、棧橋承載要求高、環(huán)保要求十分嚴格,面對這一系列復(fù)雜的水文地質(zhì)條件,項目部創(chuàng)新創(chuàng)優(yōu)工作室迎難而上,積極開展技術(shù)攻關(guān),利用履帶吊震動錘等先進設(shè)備,采用植樁技術(shù)與釣魚法施工工藝相結(jié)合的辦法,歷時短短3個月,就把968米長的鋼棧橋鑲嵌在了撫河之上,猶如一條鋼鐵巨龍,為后續(xù)王安石撫河特大橋主體施工創(chuàng)造了良好的先行條件。
據(jù)了解,項目部在施工中探索的新型整體化鋼橋面板的裝配式鋼棧橋工法,采用了裝配式整體正交異性鋼橋面板,避免了傳統(tǒng)散拼槽鋼與花紋鋼板工藝,使鋼棧橋的全部構(gòu)件均做到裝配化與工廠化,具有整體性好、自重輕、承載力大、變形小、施工拆卸方便、適用范圍廣以及可回收再利用等優(yōu)點,提高了施工質(zhì)量和效率。此外,采用的板吊裝施工工藝和定型化鋼筋加工,既提高了棧橋施工速度及安全性,又符合節(jié)能環(huán)保的施工要求。開工至今,該橋歷經(jīng)數(shù)載汛期考驗,線型不變、承載T梁重壓而不見車轍。
隨著高速公路的快速發(fā)展以及公眾審美觀念的提高,在橋梁建設(shè)過程中,施工單位不僅要保證工程的內(nèi)在質(zhì)量,也要追求工程的外觀效果,因此,對混凝土構(gòu)造物外觀提出了更高的要求。傳統(tǒng)的模板拉桿通過預(yù)留PVC管對拉,會造成墩身出現(xiàn)孔洞,既對橋墩外部美觀產(chǎn)生影響,又會造成橋墩內(nèi)部鋼筋出現(xiàn)銹蝕病害,還會減少混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。
鋼梁拼裝就位 劉歡 攝
為了將王安石撫河特大橋建設(shè)成江西高速的一張“高顏值”名片,項目部創(chuàng)新創(chuàng)優(yōu)工作室經(jīng)過多番細致謹慎地調(diào)研討論,決定采用無拉桿模板施工工藝,通過采用高強度螺栓連接、增加豎向鋼肋帶、橫向增加工字鋼加固等措施,大幅提升了模板鋼板的剛度,從而有效地控制普通拉桿模板施工過程中帶來的變形問題,且具有施工安裝方便、快捷等特點,不僅做到了“內(nèi)實外美”,也提升了施工效率。
王安石撫河特大橋主橋結(jié)構(gòu)設(shè)計采用了疊合梁鋼管混凝土拱橋,結(jié)構(gòu)新型美觀、經(jīng)濟實用,但是吊裝構(gòu)件種類繁多,拼裝施工異常困難。為此,項目部創(chuàng)新創(chuàng)優(yōu)工作室積極探索最佳施工方法——大型龍門吊吊裝疊合梁鋼管混凝土拱橋施工工法,該工法利用大型龍門吊作為主要的吊裝設(shè)備,可快速、有效、連續(xù)地進行“梁、拱”同步施工,實現(xiàn)了梁、拱同步安裝,同時還可用于預(yù)制混凝土橋面板吊裝施工任務(wù),既保證了梁、拱精確快速定位,又縮短了施工工期。
該工法將水上施工變?yōu)殛懙厥┕?,使施工作業(yè)區(qū)集中、固定,便于工廠化生產(chǎn)模式施工與管理,相比在橋位采用纜索吊裝或橋位區(qū)門式膺架提升安裝方法更為安全、可靠、經(jīng)濟、環(huán)保,不僅促進了拱橋拼裝技術(shù)的發(fā)展,還取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
為了兼顧城市橋梁功能,打造王安石撫河特大橋優(yōu)美的外觀效果,項目部創(chuàng)新創(chuàng)優(yōu)工作室摒棄了傳統(tǒng)的直接立在梁頂翼緣板上澆筑的混凝土防撞墻,外緣理論上與梁的翼板外緣平齊施工工藝,通過對臺車形式、模板設(shè)計、螺栓預(yù)埋、斷縫設(shè)置、混凝土配比及自動養(yǎng)護等環(huán)節(jié)進行充分認證、多次總結(jié),最終提煉形成外包邊鋼護欄底座施工工法。
該工法運用鋼護欄底座內(nèi)側(cè)不銹鋼模板自帶的懸挑裝置,完成外側(cè)模板的懸掛與封堵,通過整體澆筑混凝土,解決了梁的翼緣外側(cè)位置難以與護欄外輪廓線重合、結(jié)合部位易產(chǎn)生臺階或懸臂現(xiàn)象等問題,實現(xiàn)了梁頂翼緣的“外包邊”,消除了橋梁翼緣施工偏差帶來的不良感觀。
在施工過程中,順橋向每隔9米設(shè)置一條斷縫、每3米切一條假縫,能有效地減少因收縮而產(chǎn)生的混凝土裂縫,保障了護欄底座的受力功能和外觀品質(zhì)。同時,還節(jié)約了施工成本,實現(xiàn)了信息化、數(shù)字化施工。
為實現(xiàn)橋面系鋼筋焊接網(wǎng)新技術(shù)的運用,項目首次使用了超聲波激光攤鋪機。該攤鋪機以紅外線激光為基準平面,通過手持接收器測量記錄,啟動機器自動運行攤鋪,并且根據(jù)混凝土的坍落度變頻調(diào)速,配合駕駛磨光機進行收漿,高精度快速整平,大大提升了功效,有效減少了人力成本,確保橋面不產(chǎn)生收縮裂縫,避免雨天發(fā)生橋面積水現(xiàn)象。
夕陽下的王安石撫河特大橋 羅歡 攝
在養(yǎng)生方面,項目部創(chuàng)新創(chuàng)優(yōu)工作室針對傳統(tǒng)養(yǎng)生極易使混凝土結(jié)構(gòu)物表面產(chǎn)生裂紋,造成強度不夠等通病,采用自主研發(fā)的自動噴淋系統(tǒng),通過控制電路進一步控制養(yǎng)生時間,實現(xiàn)了養(yǎng)生過程全自動控制,達到全天候、全方位、全濕潤的“三全”養(yǎng)護質(zhì)量標準。使用自動噴淋系統(tǒng)后的橋面質(zhì)量不僅得到了顯著的提升,同時設(shè)備成本也得到降低,還達到了節(jié)能環(huán)保的施工要求。
大體積混凝土溫度裂縫是公路橋梁施工領(lǐng)域長期以來面臨的技術(shù)難題。為避免王安石撫河特大橋拱座和拱肋,在大體積混凝土施工過程中,出現(xiàn)影響結(jié)構(gòu)安全性和耐久性的有害溫度裂縫,項目部多次召開專家評審會,向省內(nèi)外知名橋梁專家請教并且總結(jié)實際施工經(jīng)驗,通過優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計、運用高科技監(jiān)控溫度、應(yīng)用高分子材料組成保溫保濕體系等針對性措施,有效解決了造成拱座、拱肋大體積混凝土有害溫度裂縫的問題。
該溫控方案不僅減少了材料用量,還避免了冷卻管的埋置、抽水、封堵等后續(xù)工作。通過溫度傳感器以及4G網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)進行處理,溫控效果更加精準,大幅降低了施工成本,提升了溫控技術(shù)水平,使工程質(zhì)量得到保障。
王安石撫河特大橋自開工建設(shè)以來,參建團隊致力于新技術(shù)、新工藝的開發(fā)和應(yīng)用,以高度的使命感、責任感和緊迫感加強項目精細化管理。據(jù)統(tǒng)計,項目部創(chuàng)新創(chuàng)優(yōu)工作室依托王安石撫河特大橋項目建設(shè),在全國核心刊物上發(fā)表論文5篇,出版著作1本,取得企業(yè)工法5項,省級工法2項,發(fā)明專利6個,QC成果2項,其中一項QC成果獲得了江西省建筑業(yè)協(xié)會頒發(fā)的“2020年全省工程建設(shè)質(zhì)量管理小組競賽活動一等獎”;2020年9月,以該項目為依托研制的江西省重點科研課題《裝配式橋涵工業(yè)化建造關(guān)鍵技術(shù)研究與運用》通過了中國公路學(xué)會的驗收,獲得了“達到國際領(lǐng)先水平”評價;2018年、2021年兩度獲得“中國交通運輸協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎二等獎”。