打通断头路 苏皖添新途

2023-02-27 04:11江苏省交通工程建设局顾碧峰华设设计集团股份有限公司庞锋
中国公路 2023年1期
关键词:江苏钢筋施工

■ 文/图|江苏省交通工程建设局 顾碧峰 华设设计集团股份有限公司 庞锋

江苏溧阳至福建宁德公路江苏段工程(以下简称“溧宁高速江苏段”)是《国家公路网规划(2013年~2030年)》中G4012溧阳至宁德高速公路的重要组成部分,是江苏省高速公路网规划的“十五射六纵十横”中纵五的组成部分,北承G4011扬溧高速公路,南接溧宁高速安徽段,西联溧高高速公路,是国家高速公路网中重要的省际通道。该项目于2020年6月全面开工建设,2022年11月完成交工验收并于2022年11月8日开通运营。项目的通车对缓解太湖西侧南北向通道压力,加强苏南地区和皖南地区的经济联系,促进沿线社会经济发展和旅游开发等均具有十分重要的意义。

芜太运河大桥

溧宁高速江苏段全长23.724公里,起自与宁杭高速交叉设置的新昌枢纽,止于苏皖交界处,与溧宁高速公路安徽段相衔接,全线共设5处互通式立交。该项目新昌枢纽至南渡南枢纽段,路线长度7.4公里,主线采用双向六车道高速公路标准建设,设计时速120公里,路基宽度34.5米;南渡南枢纽至苏皖省界段,线路长度16.324公里,主线采用双向四车道高速公路标准建设,设计时速120公里,路基宽度27米。项目以“标准化、信息化、绿色化”为核心,以“优质耐久、安全舒适、经济环保、社会认可”为总体要求,坚持标准化建造、绿色化生产、信息化管控、精细化管理,全力打造交通品质工程样板。

项目特点及难点

交通组织复杂 交叉作业多

溧宁高速江苏段项目里程不长,但是沿途的大型工程不少,仅互通式立交就有5处,平均每5公里就设有一座互通式立交。项目还设有两座特大桥,即溧宁高速芜太运河特大桥、南渡互通主线特大桥,全线桥梁比例达到了22%,结构形式多样,交叉角度小,结构受力复杂,施工保通要求高,设计施工难度大。此外,溧宁高速江苏段与已通车高速扬溧、宁杭、溧高相接,主线先后跨越国省道4次、Ⅲ级航道1次、川气东送主管道1处、输油管道1处、军用光缆1处,以及其他现状县道和乡村道路,交通组织复杂,安全风险大,施工难度高。

由于项目工期紧、任务重,高峰时路基桥涵、路面、房建、交安等19个标段同时施工,交叉作业众多、干扰大,施工前需做好不同路段、专业的组织规划,合理安排各工序有条不紊的交叉作业。

控制因素多 生态保护严

溧宁高速江苏段毗邻大溪水库、前宋水库等,沿线自然环境优美,旅游资源丰富。它南部沿线的低山丘陵属于天目山脉的延伸,西北部沿线的丘陵属于茅山余脉,景观绿化要求高。因而,溧宁高速江苏段在设计之初就不断优化方案,精心组织,尽可能避开沿线的生态、环境敏感区和大型村落。同时,充分考虑地方的远期规划,如在芜太运河以南增设近1公里的桥梁,以满足区域远期发展的需要;尽量做到各分项工程平行流水作业,穿插施工,加强生态保护,注重自然和谐。

征地拆迁体量大 干扰因素多

溧宁高速江苏段路线经过3个镇,沿线农田、特种养殖、苗圃众多,主线征地200.33万平方米,房屋拆迁面积达5.35万平方米,杆管线迁移1203道,考古一宗,用地征用困难。项目沿线均为基本农田,考虑到可耕作农业用地宝贵,无法设置取土坑,需要提前多渠道备土。

此外,2022年8月至2022年9月,受全国极端高温天气影响,每日可施工作业时间短,加上疫情期间工人短缺、材料采购困难等因素,给路面及附属工程施工带来极大压力。各参建单位不断优化方案投入较大精力,减少拆迁安置可能带来的不利社会影响,确保了工程的推进。

信息化 智能化 构建数字生态

为克服项目建设不利因素,溧宁高速江苏段将行为指南、场站布设、施工工艺等标准化管理贯穿工程建设始终,“工厂化生产、流水化作业、信息化管理、装配化施工”,实现场站布局由“零散式”向“集约化、规模化”转变,生产方式由“作坊式”向“工厂化、流水化”转变,管理手段由“人工式”向“信息化、智能化”转变。

打造职业技能及安全实训中心

为加快推行终身职业技能培训制度,溧宁高速江苏段项目部结合工程特点及施工任务,联合常州交通部门打造了江苏省首家职业技能及安全实训中心。该中心位于溧宁高速江苏段芜太运河南侧,占地约2400平方米,包含多媒体实训讲堂、电工实训区、电焊工实训区、钢筋工实训区、起重工实训区、架子工实训区、模板工实训区、自动化生产线展示区及安全体验区九大核心区域。中心面向常州在建高速公路项目的一线施工人员,以“安全教育、实操互动、技能提升”为主要办学模式,实行短周期、不间断、滚动式的轮训学习。各类作业设备均设置了模拟操作与实操教学,通过实操互动,能切实提升学员的专业技术能力,全面提升项目管理水平,助力将项目打造成江苏高速高质量发展的标杆。

职业技能及安全实训中心

建设智慧工程管理平台

溧宁高速江苏段在建设过程中综合利用云计算、物联网、移动互联、人工智能等信息技术,以“1+10”创建模式对工程施工现场的人、机、料、法、环等各要素进行统一调配和管理,改变传统建筑施工现场参建各方现场管理的交互方式、工作方式和管理模式,将视频监控、工艺监测、预测预警、移动终端等“智慧设施”进行集成和拓展,建设溧宁高速江苏段智慧工程管理平台,实现了项目管理信息化。

溧宁高速江苏段智慧工程管理平台

BIM技术

通过BIM模型分析不同施工阶段需要注意的关键点,对施工管理人员及劳务人员做好关键点三维技术交底;利用BIM模型实现整体漫游,对现场管理人员及施工队组进行可视化虚拟现实交底,以便作业人员更直观、更清晰地理解技术要点,提高工程质量。

芜太运河特大桥主桥BIM技术应用

路面施工智能管控系统

路面施工全面采用智慧管控手段,建立水稳基层施工质量管控系统、沥青面层施工质量管控系统、沥青高分辨质谱快速鉴别系统等信息化系统,实时采集沥青路面施工过程数据信息,包括沥青生产、混合料拌和、运输、摊铺、碾压等环节,动态、真实地反映工程质量情况,并根据设定的控制限值,实现对工程质量的动态控制,提供分析预警机制,及时发现质量波动情况、分析质量问题。智能管控系统极大地弥补了传统方法在沥青路面建设管理中的不足,变被动“监督”为主动“监控”,从而确保工程质量。

沥青面层施工质量管控系统

3D摊铺技术

项目路面摊铺采用3D智能摊铺技术,其完全改变传统摊铺施工方式,通过卫星全球导航定位系统和激光高精度测量系统,能够立体控制摊铺的高程精度和平面精度,并且克服了常规挂钢线施工时基准线下垂、传感器跳动等问题。该技术在平整性、平顺性、厚度控制、材料节省、效率提高、劳动强度降低等方面比滑靴拉线、平衡梁等施工方式有较大程度的提升,是未来摊铺作业控制技术的主要发展方向,在真正实现“机械化换人、自动化减人”,减少人员投入的同时,有效降低了施工安全风险。

二维码技术

该项目建立二维码管理系统,全面采用二维码技术展现工程信息,针对项目施工过程中人员、机械设备、结构物及重要施工资料进行信息化管理。方式新颖、制作快捷方便,还可以替代传统的标识牌及多种纸质、电子资料,节约成本,同时提升工程管理效率。

新工艺 新成果 驱动工程品质提升

溧宁高速江苏段全面贯彻落实交通运输部、江苏省交通运输厅关于推荐施工工艺、技术成果等的应用,以及创新技术工艺的理念,从设备、工艺等方面进行技术创新攻关,在钢筋保护层厚度、预制构件、混凝土施工等质量控制方法上取得突破,先后申报“预制箱梁的自动喷淋养生装置”等15项国家实用新型专利和52项“四新”应用,形成《后张法预制构件孔道压浆施工技术规程》《电磁感应法钢筋保护层厚度检测技术规程》《桥梁混凝土冬期施工技术规程》《后张法预应力孔道压浆弹性波法检测技术规程》《高速公路工程建设用表》5项团体标准,全面提升了工程建设质量和安全水平。

箱梁养护采用箱梁可移动式养护系统

项目箱梁养护采用箱梁可移动式养护系统,将原有预埋式的自动喷淋系统改为可移动式自动喷淋系统,该喷淋系统位于预制梁顶部,通过固定钢脚架,将自动喷淋设备轨道安装好,将水管预埋在轨道内,通过安装可移动设备,在上面安装喷淋系统。该系统能够加强对预制箱梁腹板的养护效果,并且对于养护用水的要求较低,更换喷头方便,不会堵塞管道,并且该系统可以通过行吊移动,反复使用,既确保施工质量,又降低了施工成本。

桥梁护栏钢筋绑扎过程采用钢筋胎架

桥梁护栏钢筋胎架的使用能够降低施工难度,使成型钢筋骨架线型美观、各筋间距均匀标准,大大提高钢筋保护层合格率,提高施工进度,节约施工成本,为工程整体的质量及进度起到极大的推动作用。

钢筋绑扎胎架

预制板梁腹板凿毛中采用自动凿毛机

该工艺依据设计图纸中空心板横断面结构尺寸,自行加工制造桥梁预制空心板腹板混凝土自动凿毛设备,人工操作自动凿毛设备,实现对空心板腹板混凝土的凿毛工作。凿毛前对空心板顶板洒水养生,待两侧腹板有均匀流水时开始凿毛,不仅可以消除因凿毛产生的粉尘,避免对操作工人身心健康造成危害,而且能将经凿毛处理后的混凝土面冲洗干净。

自动凿毛机

预制箱梁翼板止浆条工艺应用

止浆条应用工艺的原理是通过免凿毛方式代替传统低效率人工凿毛处理,达到提升新旧混凝土交接面混凝土密实度及力学性能的施工方法。预制箱梁翼缘板止浆条应用从凿毛的最终目的出发,采用止浆条工艺提高混凝土黏结力。该工艺的推行大大减少凿毛工作量,提升工作效率,解决了传统凿毛方法凿毛不均匀、深度较浅、粗糙度底等相关质量通病。此外,该工艺还具有造价低、投入小,能够多次循环使用的优点。

预制箱梁止浆条工艺应用

盖梁钢筋骨架采用整体吊装技术

该项目盖梁骨架重达8.6吨,盖梁钢筋在钢筋加工厂内弯曲成型,进行整体拼装,采用平板运输车将钢筋成品运至现场,最后完成整体吊装。吊装时选用1台50吨汽车吊吊装。钢筋加工流水线采用直线法半自动化施工,从钢筋原材下料到成品存放均按照规范管理的标准化、程序化要求实施,每道工序制定施工与验收标准,确保“人、机、法”专业化。盖梁钢筋骨架整体吊装施工工艺的应用大大节约了现场施工时间,提高了施工效率,同时还更好地保证了盖梁钢筋骨架间距尺寸和位置的精准性,不断提高工程质量。

盖梁骨架整体吊装

焊接机器人工艺

为保证骨架尺寸与图纸一致,采用1:1定型胎架焊接,骨架焊接采用焊接机器人,焊接机器人能稳定和提高焊接质量,能将焊接质量以数值的形式反映出来。骨架焊接时,施焊顺序宜从中到边对称地向两端进行,先焊骨架下部,后焊骨架上部。相邻的焊缝采用分区对称焊,使用两台焊机分区成型,保证骨架焊接成型后所有尺寸符合设计图纸要求。

机器人焊接

互联互通 加快区域交通一体化

溧宁高速江苏段结合工程特点及施工任务,全面做好打造品质工程、做好示范项目的创建工作,于2022年11月3日提前完成建设任务,顺利通过江苏省交通工程建设局组织的交工验收,并于2022年11月8日正式通车。

项目的全线建成,消除了苏皖间的“断头路”和路网中的“瓶颈路”,完善了长三角区域高速公路网,沿线城市通达能力进一步提升,从江苏溧阳到安徽宣城可缩短30分钟车程,进一步拉近了苏南与皖南地区的经济社会联系,对促进区域融合发展、推进长三角一体化、助力江苏高质量发展具有重要意义。同时,其建设填补了江苏省西南部地区与皖南地区无纵向高速公路联系的空白,为苏南地区辐射安徽地区提供了基础条件。

溧宁高速江苏段将宁杭、沪苏浙皖与扬溧高速联系起来,对于服务江苏新农村建设和美丽乡村建设,提升农村居民出行品质,支撑全省脱贫致富奔小康工程的实施具有重要意义。溧宁高速江苏段的通车,未来将为实现“两聚一高”、建设“强富美高”新江苏、加快构建现代交通综合运输体系、交通强国建设做出新的贡献。

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