6月18日,南宁-湛江高速公路南宁至博白那卜段(简称南湛高速广西段)建成通车。大道平坦,如同一条黑色巨龙穿行在青山绿水、美丽田野间,在世纪工程平陆运河上,留下一道优美的“中国红”。
这是南湛高速广西段重点控制性工程——平陆运河旧州特大桥。
平陆运河旧州特大桥建成通车 罗雄鹰/摄
平陆运河旧州特大桥全长约525米,主桥跨越平陆运河,引桥跨越黎钦铁路,主桥为跨径260米的下承式钢管混凝土系杆拱桥,采用“低位拼装+中段拱肋门架法”整体提升施工工艺,整体提升节段长202米,提升重量约1800吨,一次提升高度达63米,是已建成的世界最大拱肋整体提升跨径和吨位的钢管混凝土拱桥。
平陆运河旧州特大桥 罗雄鹰/摄
平陆运河旧州特大桥的建设,集团公司建设团队探索了适用于广西复杂地质条件的特大跨径钢管混凝土系杆拱桥的智能绿色建造技术,有效解决了因地基软弱、下伏基岩埋深大而导致的基础承载力不足以及施工难度高等问题,在拱桥建设领域取得新的技术突破,积累了丰富的“高品质绿色智能建造”科研成果,成为提高桥梁智能化建设水平的新名片,为特大跨径钢管混凝土系杆拱桥的广泛应用提供了典型案例和坚实的理论基础,对于该桥型在复杂地基和场地受限区域的推广具有极大的促进和示范意义。
平陆运河旧州特大桥 罗雄鹰/摄
平陆运河旧州特大桥从开工建设伊始,就吸引无数目光。集团公司建设团队锚定“智能建造、品质建造、快速建造、绿色建造”四个建造目标,创建精品工程。
智能建造,勇攀科技新峰
为提高智能化建设水平,把平陆运河旧州特大桥打造成为一张新的拱桥名片,集团公司建设团队以提高施工效率、创新先进适用技术角度为出发点,充分将“BIM+”技术可视化、信息化、集成化协调性等优势,与倾斜摄影、数字孪生、三维激光扫描等多项前沿技术创新整合,实现现场施工关键数据多元化采集、信息化实时分析、数字化辅助决策、智能化指导施工,实现高质量建设。
平陆运河旧州特大桥整体提升过程 罗雄鹰/摄
在施工难度最大、安全风险最高的中段拱肋整体提升环节,建设团队依托交通运输部重点科技项目《基于多源感知的智能化特大跨径钢管拱桥整体提升施工控制关键技术研究》,研发了“基于多源感知的智能化特大跨径钢管拱桥整体提升施工控制关键技术”,通过集成测量机器人、形变雷达、高速高清摄像测量系统、振弦式激励模块等多源感知大数据,引进数字孪生技术,与BIM技术整合应用,研发创建“平陆运河旧州特大桥数字孪生智能显控系统”,实现“状态感知、数据融合、算法分析、反馈输出、设备响应、精准调控”的大段拱肋整体提升高精度、高效率、高智能可视化施工。
测量机械人、高清摄像测量系统、形变雷达、振弦式应变计激励模块 罗雄鹰/摄
平陆运河旧州特大桥数字孪生智能显控系统
集团公司建设团队还通过“BIM+倾斜摄影技术”应用,优化施工方案设计,在拱肋节段低位立拼施工过程中,实现了缆风绳、自重式地锚等施工临时结构物实际施工放样位置坐标与方案模拟提取位置坐标偏差小于1cm,施工现场设备使用效率提高约29%;通过“BIM+三维激光扫描技术”应用,实现中段拱肋与边段拱肋的快速高精度合龙,全桥共16个合龙口的最大合龙轴线偏差为9mm,合龙时调整对接仅用时约30分钟;通过“BIM+智慧管理平台”应用,实现对大桥工程进度情况、安全生产、大桥进度节点动态等内容进行全方位管理。
测量员全程对拱肋拼装进行监测 罗雄鹰/摄
平陆运河旧州特大桥拱肋低位拼装 罗雄鹰/摄
品质建造,彰显工匠精神
建造精品工程,建设团队把大胆创新作为助推大桥高品质绿色快速建造的“秘密钥匙”,积极研发应用了多项新技术、新工艺,成功克服地质条件复杂、工期紧张、效率及安全要求高等难题。
实现沉井精准下沉。该桥主桥主墩基础采用分离式沉井基础,在4#、5#主墩分别设置2个沉井基础。仅5#主墩右幅沉井钢结构与混凝土的总重就超8900吨,下沉累计出土量超5300立方米。在沉井下沉过程中,开云线上平台(集团)官方网站建设团队创新采用高孔隙比材料幕“先预防坍壁+后可靠固壁”助沉和井周承载力保证技术及“简捷易操作、安全稳定助沉”技术,不仅成功避免了井壁发生坍塌的风险,而且后期注浆后,与井壁形成一个整体,保证了沉井周边的承载力,沉井顺利下沉至标高位置后,垂直度偏差不超过1%。
沉井周围回填高孔隙比材料 罗雄鹰/摄
沉井精准下沉至设计标高位置 罗雄鹰/摄
提高沉井基础稳定性。为确保沉井基础适应复杂的地质条件,在沉井填芯浇筑施工中,建设团队创新采用泡沫混凝土填充沉井基础舱室,有效提高了沉井基础稳定性,这在国内尚属首次。与传统的沉井基础填充材料相比,泡沫混凝土具有轻质性、高流动性、施工便捷性等技术特点,可降低沉井基础的总自重,从而减小沉井基础作用于地基的应力,减小沉降,有效提高沉井基础的稳定性。
泡沫混凝土浇筑过程 罗雄鹰/摄
如今,全幅贯通的平陆运河旧州特大桥安静横卧在运河上。运河之下的沉井就像大树的树根牢牢扎入地下,保证大桥墩身屹立不倒。
平陆运河旧州特大桥使用泡沫混凝土填充沉井井芯 罗雄鹰/摄
提高拱肋加工质量。在桥梁拱肋加工中,建设团队引入了激光辅助定位技术,并专门设计定位拼装装置,实现钢管拱肋制作一次合格率98.79%,焊缝一次焊接合格率达到100%。项目《提高钢管拱肋制作一次合格率》QC成果,荣获中国建筑业金属结构协会主办的钢结构工程建设质量管理小组竞赛Ⅰ类成果。
现场管理人员全程跟进钢结构加工 罗雄鹰/摄
一种塔顶载荷分布结构装置 罗雄鹰/摄
快速建造,保障工程进度
在大桥主墩沉井施工中,建设团队创新研发了“离合式免拆散同步外模井节接高技术”+“装配式高安全便捷化井隔内架空模架技术”,实现沉井模板及内模施工平台的快速装拆,保障沉井施工的安全和便捷,施工效率得到大幅度提升。同时,模板外围支撑型钢可继续在拱肋低位拼装和提升支架的基础上使用,井壁模板再度在沉井盖板、墩身以及拱座施工中多次重复循环使用,大大节省了施工成本。该项技术荣获中国公路学会第五届全国公路微创新大赛金奖。
沉井外围收放式井壁模板结构 罗雄鹰/摄
沉井施工现场干净整洁 罗雄鹰/摄
大桥主墩墩身在墩顶位置处需要进行“门型”圆拱结构施工,建设团队对施工工艺进行优化,采用托架方案代替传统的满堂支架方法进行施工,模板安装时只需将预拼好的拱形骨架片吊运至安装位置便能实现快速安装,大大缩短了建设工期。
墩身拱形底模预拼骨架片 罗雄鹰/摄
在拱肋低位拼装过程,建设团队研发了一种球铰与千斤顶相结合的可调承力座装置,该装置可将吊装到位的拱肋进行快速定位和纠偏,实现了无需切割作业的稳定支撑,最终完成毫米级精度安装,施工效率提升了50%以上,工期缩短了近15天。项目《研制拱肋立拼过程中的可调承力座》QC成果荣获中国建筑业金属结构协会主办的钢结构工程建设质量管理小组竞赛Ⅰ类成果,该技术也获得了中国公路学会第五届全国公路微创新大赛金奖。
球铰与千斤顶可调节装置 罗雄鹰/摄
在大桥拱肋加工阶段,团队通过创新整体提升张拉索锚固结构永临结合技术,该技术使拱肋在提升过程中结构形态影响降到最低,且提升完成后不需进行拆除,形成永临结合结构,可以节省钢材料180余吨。
一种桥梁钢管拱肋整体提升锚固装置 罗雄鹰/摄
党建引领,激发澎湃动能
大桥建设过程中,一公司南湛高速1-3分部党支部打造“党心引领,科创先锋”党建品牌,推动党建工作与项目生产经营工作深度融合,以党的建设引领项目科技创新、行动落实、人才培养、作风建设、文化建设等,稳固基、促提升,以高质量党建工作推动工程的高质量建设。
项目党员先锋队授旗 罗雄鹰/摄
党建引领行动落实,为施工生产持续赋能。党员先锋队接替冲锋,4天96个小时完成沉井混凝土浇筑;30多个小时奋战实现近1800吨的拱段整体提升63米;鏖战11个凌晨,完成涉铁段引桥架梁施工;党员带头攻破关键技术壁垒…………项目党支部发挥支部战斗堡垒作用,建设“党员责任区”,组建“党员先锋队”“青年突击队”,让党员成为项目攻坚的“破风手”。
项目党员冲锋在一线 罗雄鹰/摄
党建引领人才培养,增强科技创新发展活力。针对项目青年员工占比大、学历高、知识储备丰富的特点,项目党支部建立“青年之家”,结合“导师带徒”活动、“比学赶帮超 员工大讲坛”活动、“每月之星”评比等活动,为项目青年职工及工人提供学习“充电”、技术比拼、理论思想交流平台,激发人才活力。
项目党员在一线开展施工研讨 罗雄鹰/摄
项目青年员工到施工现场参观学习 罗雄鹰/摄
党建引领作风建设,筑牢“清廉堡垒”。为进一步强化党员廉洁从业意识、责任意识和担当精神,项目党支部高度重视党风廉政建设工作,以“清廉支部”建设为载体,通过加强班子建设,规范权力运行,加强清廉文化宣传,抓好廉洁教育等各项工作,将“清廉”融入项目施工生产全过程各方面,营造风清气正的施工建设环境,促进项目各项管理工作规范化、标准化。
载誉前行路,砥砺奋进时
有志者事竟成。项目依托“党心引领 科创先锋”党建品牌,不断激发建设团队的凝聚力、向心力和战斗力,齐心并肩、砥砺前行,项目党支部获评北投集团2023年度五星级党支部;项目青年文明号集体“青心匠造施工团队”获命名“广西第21届青年文明号”,获评交通厅2021年度“情满旅途”学雷锋志愿服务活动“先进集体”;项目宣传作品《守护》获评2023年工程建设企业文化作品竞赛一等微视频作品。
项目青年文明号集体代表 罗雄鹰/摄
项目青年在施工现场交流探讨 罗雄鹰/摄
在科研成果方面,平陆运河旧州特大桥科研课题已完成科技立项9项(包括1个交通部课题,2个自治区交通厅课题,1个自治区科技示范工程),发表学术论文1篇,获得专利授权16项、软件著作权3项,全国钢结构优秀I类QC成果2项、全国公路建设质量管理小组活动成果大赛一等奖1项、全国公路微创新大赛金奖2项,自治区级工法1项、自治区级一类QC成果1项、“八桂杯”广西BIM技术大赛一等奖等奖项荣誉,为全国桥梁大型拱桥建设领域树立新标杆、提供新样板。