一索“吊”起特大桥
——贵州桥梁集团仁遵五标项目部缆索吊装技术工法创新探秘
□ 李 嘉 贺晓波 汤红军
“垂直高差0.1厘米,右移0.15厘米。小心就位,放!好,合龙!”7月27日15时许,随着贵州桥梁集团仁遵高速五标(以下简称仁遵五标)项目经理任达勇的一声指令,大发渠特大桥主拱圈最后一个节段吊装安装就位,这座主跨达410米、宽33米的钢管混凝土桁式拱桥,也是世界上同类型桥梁宽度第一的特大桥顺利合龙。
图为仁遵五标仁怀岸工区长黄鸿飞正在现场指挥吊装工作。
就是这轻轻而又精准的“咔哒”声,标志着仁怀至遵义高速公路将有望于2022年6月通车,也意味着不久后从遵义市区到项目所在地播州区团结村的通行时间将从2小时缩短至20分钟。
工法创新中的安全保障
“我们连续吊装了3个多月,最终在预定的工期将大桥主拱吊装完成。”仁遵五标仁怀岸工区长黄鸿飞说,今年3月24日,作为仁遵高速控制性工程的大发渠特大桥主拱进入了吊装阶段。
大桥吊装可谓困难重重。受疫情影响,项目部制定的施工进度曾一度严重滞后。项目部在复工复产后周密计划,精心组织,抢抓生产进度,找准T梁架设这一进度突破口,成功为特大桥附属工程的建设按下“快进键”。
大桥遵义岸地势陡峭,整面山岸几乎全是极易产生地质滑坡的顺层边坡,缆吊塔架的塔基无法生根。“坡度在45度至70度之间,在滑石遍布、泥土松散的高坡上施工难度极高。”项目经理任达勇说,这成了项目施工“最难啃的硬骨头”。
贵州桥梁集团总工程师母进伟介绍说,为解决面临的难题,项目部突破常规思路,创造性的将遵义岸缆索吊装锚固系统设计成横移滑块,并锚固在火儿坝一号隧道上方的岩锚上。此创新有效提前了大桥拱部件安装时间,把疫情耽误的时间补了回来。
8月5日上午,笔者一行再次来到位于团结村的大发渠大桥施工现场,近距离观摩大桥缆索吊装系统和合龙后的大桥主拱。大桥缆索吊装系统控制平台位于仁怀岸侧的引桥上,缆索主跨达810米,由吊装塔架支承系统、承重主缆系统、起吊跑车运行系统及锚固系统组成,设计吊重240吨,塔架立于大桥仁怀岸引桥桥面上,高度约72米。因系统部件多、精度要求高、操作程序复杂,高空作业难度很大。
引桥上简易搭建的操作室内,是一字排列开的操作平台。“技术人员只需通过传感器收集吊装过程中的相关参数,当某个节点参数出现异常时,会立即向指挥中心汇报。”黄鸿飞指着高高的塔吊说,项目部给技术人员配发的手机终端,可以实时盯住吊装过程中的每一个细微环节。
指挥中心设在仁怀岸右侧离大桥桥面直线距离约百米的山头上。“这里由项目总工带队,带领技术人员负责各监测点的全程监控。相关参数、标准、传感器状态都能第一时间掌握,确保吊装过程的零失误。”任达勇说。
吊装过程中,一种自动预紧张拉装置发挥了关键作用,不仅确保了施工效率,节约施工成本,还有效保障了施工安全。任达勇说,这项技术项目部已经获得了甘肃省级工法,“目前处于国际领先水平,并被国内外桥梁施工企业广泛借鉴。”
工法创新后的成本效益
“吊装一组桥拱节段可节约7到8个小时,56组桥拱节段就可节约20天左右。”在项目部办公区3楼会议室,来不及擦拭鞋面灰尘的任达勇,认真地算了一笔账。他说:“一个班组50人,吊装桥拱整个工段需要2个班组一起上,至少100个人工,按每人平均300元每天计算,就是3万元左右的工资。仅此一项,就可为项目节约不少人工成本。”
笔者注意到,在遵义岸陡峭的山坡上,项目部根据地形和专家建议,对原塔吊设计方案进行的“创新”:在火儿坝1号隧道上方山坡上的适当位置,项目部在此设置了横向滑块的岩锚锚碇。“根据受力最不利工况计算,最大主索索力为1810t,主缆的受力状态是整个缆索吊装系统的生命线之一。相比原来的塔吊设计方案,节约了建安成本。”任达勇说,在贵州这样的山区施工,根据地形对施工方案进行优化,一方面是为了因地制宜节省工期,一方面也是为了节约施工成本。
中午时分,河谷两岸没有山风吹过,这里的温度已达36度。遵义岸工区主管王同同,皮肤被太阳晒得黝黑,安全帽沿下露出的眉毛,粘着星点泥沙。他和工友们的主要任务,是负责缆索吊装系统遵义岸的缆吊主锚碇的浇筑和锚索张拉。
“我负责的工区主要检查锚碇有无偏位、转换锚箱有无变形及滑移,平衡轮有无扭转或相互挤压、主承重索绳卡连接处有无滑移等现象,确保吊装安全无事故。”王同同介绍说,确保吊装期间28根主缆无异常、多根扣背索钢绞线角度不发生偏移,确保千斤顶钢绞线张拉的物件定位准确,成为吊装桥拱期间自己的主要工作。
笔者一行是通过大桥左侧的“猫道”(主要供施工人员行走的简易铁索桥)来到遵义岸的。“修建‘猫道’,主要是为了方便大桥两岸施工人员通行。如果没有这条‘猫道’,从仁怀岸开车到遵义岸需要40分钟以上的时间。根据我们事先的设计方案,‘猫道’的使用期限仅为3年。”项目部书记谢海鹏说,“猫道”为两岸工区轻型材料配件的运输和配送提供了便利,在保障工期进度,节约施工成本上发挥了十分明显的作用。
围绕工法创新保质量
“强质量、控成本、比进度、稳生态”,成为项目施工过程中一以贯之的几项基本原则。积极鼓励工法创新,成立了劳模创新工作室,在施工过程中遵循贵州桥梁集团推行的“三工”质量思想,如今,已经成为仁遵五标项目部建设者的共识。
在“三工”质量思想的指导下,项目部全面建立质量控制体系,落实工程质量责任制,加大对工程质量抽查力度,加大工程材料现场抽样检查的力度,杜绝不合格材料进入施工现场,确保工程结构安全……这些“三工”质量思想控制目标的实现,有赖于项目部考核机制在施工过程中的严格落实。
“每月进行一次考评,由领导小组对施工点的安全、质量、进度、成本、环水保等工作进行考核,并及时对考核结果进行公示,以此作为每周期的奖惩依据。”谢海鹏说,工法创新要以保证施工质量和安全为前提,没有质量和安全做保障,进度和成本等也无从谈起。
据了解,在大桥施工中,项目部还积极推进“四新技术”运用,助推大桥建设品质提升。在施工管理中,他们以工序验收、工艺保障和配合比优化为抓手,深入治理质量通病,严格执行工序自检、互检、交接检的“三检制”,主动在大跨度钢管拱桥建设上应用BIM技术和缆吊、扣挂系统监测及控制信息化系统等。这些技术的应用,都为桥梁建设的质量和安全提升提供了有力保障。
两岸拱座是大桥受力的基础,大体积混凝土浇筑是拱座施工的关键环节。笔者注意到,项目建设中一种基于温差控制的大体积混凝土智能温控新技术被成功运用,实现了大体积混凝土温控的无人值守和精确控制。
“我们主要采取分层浇筑的方式进行施工,在浇筑前,在钢筋结构中均匀预埋冷却管,于控制点埋设温度传感器,进行浇筑过程中的温度监测,并在冷却管出入水口安装温度监测,形成温控系统。利用以上数据自动控制冷却水的流速,以调节混凝土内部温度,严格控制内外温差,确保混凝土内部完整性和强度达到设计要求。”任达勇称之为混凝土浇筑中的“智能温控系统”,根治了大体积混凝土容易产生温度裂缝的质量通病。
除了质量和安全,稳生态的基本任务也在工法创新中得到实现。贵州桥梁集团副总工程师刘彬认为,项目部在实践中运用的智能温控系统和高性能机制山砂混凝土技术有机结合,使机制山砂技术成功应用到高性能混凝土制备中,“这大幅降低了天然河沙需求,大大减少工程用水量,减少了工程施工中河沙的过度开挖,有效地保护了生态环境。”他说。
“大发渠特大桥建成通车后,团结村到遵义的车程将缩短到20分钟,这是我以前想都不敢想的事情。”“七一勋章”获得者、项目部名誉书记黄大发在接受采访时说,仁遵高速公路在团结村开设了落地互通道路,届时将惠及周边10万余群众。“村里的农产品出不去,外面的东西进不来,村里景色虽美却留不住人”的现状将得到彻底改变,贵州桥梁集团人为这条高速公路的建设作出了巨大贡献。
《中国质量报》【大力弘扬质量文化】