張金志

（龍里縣建筑工程質(zhì)量生產(chǎn)安全技術(shù)中心，貴州 龍里 551200）

0 引言

近年來，龍里縣建筑工程數(shù)量逐年增多，優(yōu)質(zhì)工程的創(chuàng)建越來越受到人們的重視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，“十三五”期間，龍里縣申報(bào)并獲得貴州省安全文明施工樣板工地表彰項(xiàng)目 18 個(gè)、優(yōu)質(zhì)質(zhì)量結(jié)構(gòu)工程杯競(jìng)賽獎(jiǎng)表彰項(xiàng)目 8 個(gè)、獲得貴州省“黃果樹杯”優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)表彰項(xiàng)目 1 個(gè)。特別是 2018 年以來，成功申報(bào)并獲得了國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)表彰項(xiàng)目 2 個(gè)，開創(chuàng)了龍里縣工程項(xiàng)目創(chuàng)優(yōu)新記錄，具有重要的里程碑意義。中鐵貴州國(guó)際生態(tài)城中鐵大道干溝大橋工程榮獲了 2018～2019 年度第一批國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)，工程項(xiàng)目在開工伊始，就確定了明確的創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)，施工過程采取了一系列保障措施，最終實(shí)現(xiàn)了國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程創(chuàng)建目標(biāo)。

1 工程概況

中鐵大道干溝大橋設(shè)計(jì)為雙向四車道，行車速度為 60 km/h 的市政道路，位于中鐵貴州國(guó)際生態(tài)城內(nèi)，中鐵大道是生態(tài)城內(nèi)城市基礎(chǔ)設(shè)施道路建設(shè)的重點(diǎn)工程，干溝大橋是中鐵大道全線控制性工程。橋梁全長(zhǎng) 285 m（97.5 m+97.5 m+3×30 m），共計(jì) 6 個(gè)墩臺(tái)，其中主橋?yàn)橹醒胨髅妾?dú)塔矮塔式雙面斜拉橋，橋長(zhǎng) 195 m，引橋?yàn)榈雀叨阮A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，橋長(zhǎng) 90 m。干溝大橋 2# 主塔總高 137 m，下塔柱墩高 87 m，墩身下部采用矩形承臺(tái)，墩身上部支點(diǎn)處梁高 9 m，上塔柱高 41 m。下塔柱與上塔柱截面通過橢圓實(shí)心、橢圓空心、橢圓空心花瓣和橢圓實(shí)心花瓣等截面形式不斷漸變，最終呈現(xiàn)“蘆笙”造型，為全國(guó)首創(chuàng)［1，2］（見圖 1）。

圖1 干溝大橋全景圖

2 創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)

工程質(zhì)量目標(biāo)：貴州省優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程競(jìng)賽獎(jiǎng)、貴州省“黃果樹杯”優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)、國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)。

安全文明施工目標(biāo)：貴州省安全文明施工樣板工地。

質(zhì)量管理目標(biāo)：貴州省優(yōu)秀 QC 小組。

科技創(chuàng)新目標(biāo)：申報(bào)貴州省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)、貴州省施工工法、國(guó)家專利。

3 工程施工特點(diǎn)

3.1 主塔墩身設(shè)計(jì)新穎

干溝大橋橫跨 V 型巫山大峽谷，為國(guó)家 4A 級(jí)景區(qū)，谷底無(wú)水，為避免橋梁施工時(shí)對(duì)峽谷植被的破壞，將主墩基礎(chǔ)設(shè)于谷底，同時(shí)結(jié)合實(shí)際考慮景區(qū)景觀效果及當(dāng)?shù)孛褡鍏^(qū)域特色，最終采用“蘆笙”樂器造型的獨(dú)塔矮塔斜拉橋設(shè)計(jì)方案（見圖 2）。

圖2 大橋“蘆笙”造型近景圖

3.2 高墩異形結(jié)構(gòu)模板施工

主塔墩基礎(chǔ)采用 9 根 2.5 m 直徑鉆孔灌注樁，樁基礎(chǔ)橫向、縱向各 3 排，矩形承臺(tái)平面尺寸為 14.5 m×14.5 m，承臺(tái)厚 5 m。墩身下段 2～55 m 范圍為橢圓空心墩，墩身中間段 55～65 m 范圍為漸變段，漸變段為橢圓形截面漸變至橢圓花瓣形截面，墩身上段 65～87 m 范圍為橢圓花瓣形薄壁空心墩，上塔柱為橢圓實(shí)心花瓣截面，上塔柱頂端為“蘆笙”造型，為施工帶來了不小技術(shù)難度。為此，該工程設(shè)計(jì)加工橢圓花瓣形模板，首次采用從橢圓形模板漸變至橢圓花瓣形的異形截面鋼模板（見圖 3、圖 4）。相關(guān)施工技術(shù)申報(bào)獲得了實(shí)用新型專利：《一種可移動(dòng)循環(huán)使用模板背肋裝置》。

圖3 主塔墩身異形結(jié)構(gòu)局部圖

圖4 橢圓花瓣形截面施工圖

3.3 高墩環(huán)向大懸臂 0 號(hào)塊施工

干溝大橋主梁 0 號(hào)塊為四面環(huán)向大懸臂狀態(tài)，柱墩高 87 m，墩頂尺寸為 6.6 m（橫向）×7.8 m（縱向），支點(diǎn)梁高 9 m，長(zhǎng) 14 m，寬 25 m?？v向最大懸臂長(zhǎng) 3.1 m，橫向最大懸臂長(zhǎng) 9.2 m。0 號(hào)塊混凝土澆筑量為 1 207 m3，四周懸空混凝澆筑量為 810 m3。0 號(hào)塊截面為單箱三室斜腹板箱梁，箱梁梁高從 9 m 漸變至 3 m，底板寬度從 10 m 漸變至 15.77 m，頂板寬 25 m，翼緣板寬 3.5 m。與同類型橋梁 0 號(hào)塊施工相比，施工安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高、技術(shù)難度大。工程設(shè)計(jì)采用了一種多層井字形組合輻射狀的三角形托架布置方式，有效地解決了 0 號(hào)塊箱梁斜腹板四周懸臂澆筑的難題（見圖 5、圖 6）。相關(guān)施工技術(shù)申報(bào)獲得了國(guó)家發(fā)明專利《一種多層井字形輻射狀 0# 塊托架結(jié)構(gòu)》。

圖5 大橋 0 號(hào)段托架安裝圖

圖6 大橋 0 號(hào)段施工圖

3.4 塔吊電梯一體化連接運(yùn)行

在常見的施工中，都是將起重塔吊與施工電梯分開在不同的部位安裝使用。由于干溝大橋高墩異形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受力特點(diǎn)及基于施工質(zhì)量安全生產(chǎn)方面的考慮，不允許在 0 號(hào)塊箱梁底板和斜腹板上預(yù)留施工洞口，導(dǎo)致塔吊和電梯必須在距離墩身表面 7 m 以外安裝，這給塔吊和電梯安裝及使用帶來了極大困難和安全隱患，若采用傳統(tǒng)的安裝模式，無(wú)法滿足安全使用要求。因此，該項(xiàng)目研究采用了塔吊電梯一體化連接運(yùn)行設(shè)計(jì)方案，采用電梯三鏈桿超長(zhǎng)附著和四桿兩面多鉸的電梯附著將塔吊與電梯連接成為一體化運(yùn)行，有效規(guī)避了在墩身安裝大量預(yù)埋件和在 0 號(hào)段箱梁結(jié)構(gòu)上開孔的缺陷［3］。該施工技術(shù)申報(bào)獲得了國(guó)家發(fā)明專利：《一種施工電梯附著與塔吊的連接裝置》。

3.5 寬箱梁掛籃施工

干溝大橋掛籃采用 4 榀主桁架的菱形掛籃，掛籃較寬且重量達(dá) 150 t。若采用傳統(tǒng)的掛籃后錨方式，在提高掛籃空載工況的行走速度和保證掛籃的安全行走方面難度較大，且掛籃使用存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，如何保證大橋?qū)捪淞簯冶凼┕さ陌踩窃擁?xiàng)目的重點(diǎn)之一。項(xiàng)目通過研究設(shè)計(jì)采用空腹式掛籃軌道和內(nèi)外反扣輪構(gòu)成掛籃自平衡反扣后錨固體系、上下可調(diào)及垂直懸空內(nèi)外反扣行走防御和可拆卸式內(nèi)模骨架，有效解決了箱梁頂板寬、腹板為斜腹板和中隔墻為實(shí)心截面的技術(shù)難題，降低了掛籃空載前移時(shí)的安全風(fēng)險(xiǎn)，提高了施工效益［4］。相關(guān)施工技術(shù)申報(bào)獲得了國(guó)家發(fā)明專利 1 項(xiàng)：《一種組合式內(nèi)膜骨架結(jié)構(gòu)》，獲得實(shí)用新型專利 2 項(xiàng)：《一種掛籃自平衡反扣輪結(jié)構(gòu)》《一種掛籃空腹式行走軌道結(jié)構(gòu)》。

4 工程獲獎(jiǎng)及科研成果情況

中鐵貴州國(guó)際生態(tài)城中鐵大道干溝大橋工程先后獲得中國(guó)中鐵節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)化工地、貴州省“安康杯”優(yōu)勝單位、全國(guó)“安康杯”優(yōu)勝班組等榮譽(yù)?！短岣邟旎@行走速度研究》獲得貴州省優(yōu)秀 QC 成果、《提高橋梁鋼筋工程施工質(zhì)量》獲中國(guó)中鐵優(yōu)秀 QC 成果。獲得國(guó)家發(fā)明專利 5 項(xiàng)、國(guó)家實(shí)用新型專利 7 項(xiàng)。

《“蘆笙”造型塔墩高墩矮塔斜拉橋建造關(guān)鍵技術(shù)研究》科研課題成果獲得貴州省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)、中國(guó)施工企業(yè)管理協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

《反力架預(yù)壓掛籃施工工法》《高墩環(huán)向大懸臂 0# 塊托架施工工法》《可調(diào)分離式背肋模板施工工法》《空腹式軌道及自平衡反扣輪掛籃行走施工工法》《斜拉橋混凝土箱梁可拆卸式內(nèi)模骨架施工工法》《頂推鎖定一體化勁性骨架合龍段施工工法》《可移動(dòng)式高墩薄壁空心墩內(nèi)操作平臺(tái)施工工法》《跨越式貝雷梁輔助邊跨合龍段合龍施工工法》《滿堂支架錯(cuò)位搭設(shè)施工工法》等 9 項(xiàng)工法獲貴州省省級(jí)工法《上下可調(diào)及內(nèi)外懸空反扣式掛籃行走防御施工工法》及《預(yù)應(yīng)力鋼絞線雙頂退錨施工工法》獲得中國(guó)公路建設(shè)行業(yè)協(xié)會(huì)公路工程工法。

項(xiàng)目榮獲了貴州省優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)、貴州省安全文明施工樣板工地、貴州省優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程競(jìng)賽獎(jiǎng)、貴州省“黃果樹杯”優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)，最終獲得了 2018～2019 年度第一批國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)表彰，且該項(xiàng)目是龍里縣第一個(gè)獲得國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)表彰的項(xiàng)目。

5 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益

5.1 社會(huì)效益

中鐵大道干溝大橋是中鐵貴州國(guó)際生態(tài)城內(nèi)一座造型新穎、別具匠心的獨(dú)塔矮塔斜拉橋，是貴州省內(nèi)市政橋梁工程領(lǐng)域中第一個(gè)獲得國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)表彰的項(xiàng)目。干溝大橋作為中鐵大道的關(guān)鍵控制性工程，大橋的建成完善了生態(tài)城內(nèi)的交通路網(wǎng)，為生態(tài)城到貴陽(yáng)龍洞堡國(guó)際機(jī)場(chǎng)打通了更便捷的通道，成為推動(dòng)生態(tài)城與省會(huì)貴陽(yáng)市綜合發(fā)展的堅(jiān)實(shí)紐帶。同時(shí)，“蘆笙”造型的干溝大橋彰顯了當(dāng)?shù)厣贁?shù)民族文化特色，獨(dú)具造型的大橋與巫山大峽谷 4A 級(jí)國(guó)家景區(qū)交相呼應(yīng)，為龍里縣增添了一道靚麗的風(fēng)景。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益

項(xiàng)目部立項(xiàng)《“蘆笙”造型塔墩高墩矮塔斜拉橋建造關(guān)鍵技術(shù)研究》科研課題，在技術(shù)方面進(jìn)行了大量的創(chuàng)新，確定研究路線和研究計(jì)劃，研究成果有效解決了干溝大橋 0 號(hào)塊四面大懸臂、塔吊及施工電梯安裝、掛籃預(yù)壓和行走安全、合攏段合龍、斜拉索施工及邊跨現(xiàn)澆段施工配重等難題，為企業(yè)和項(xiàng)目取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)省施工費(fèi)用、管理費(fèi)、材料費(fèi)及機(jī)械設(shè)備租賃費(fèi)大約 747 萬(wàn)元，其研究成果也可供類似橋梁工程建設(shè)借鑒與應(yīng)用。

6 結(jié)語(yǔ)

干溝大橋的建成為龍里縣，乃至貴州省增加了一座獨(dú)具特色的精品工程。大橋從工程開工就制定了《中鐵大道干溝大橋工程質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)規(guī)劃》，明確了創(chuàng)建貴州省“黃果樹杯”優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)、國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)的創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)。項(xiàng)目嚴(yán)把工程質(zhì)量、安全生產(chǎn)關(guān)，在工程前期做到了有目標(biāo)、有措施，建設(shè)過程中不斷攻克施工技術(shù)難題，為創(chuàng)建國(guó)優(yōu)工程奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，所得研究成果及施工經(jīng)驗(yàn)可為類似橋梁建設(shè)提供借鑒。