貴州省公路開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司和貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司牽頭下,聯(lián)合中交第二公路工程局有限公司和中鐵大橋科學(xué)研究院有限公司等有關(guān)單位,根據(jù)大橋施工技術(shù)難點(diǎn)、特點(diǎn),制定和試用了一系列新技術(shù)、新工藝,確保大橋施工全程處于可控狀態(tài)。
施工方案專家評(píng)審組組長(zhǎng)、設(shè)計(jì)大師孟凡超介紹,主塔、主梁施工整個(gè)過(guò)程由施工BIM管理系統(tǒng)把控,主塔施工主要采用鋼筋快速安裝工藝和高空高標(biāo)號(hào)大體積混凝土施工工藝兩項(xiàng)新工藝;基于垂直高度環(huán)境條件變化機(jī)制砂高性能混凝土質(zhì)量控制技術(shù)和基于光纖的超高主塔監(jiān)控技術(shù)兩項(xiàng)新技術(shù)。
貴州橋梁集團(tuán)與交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院合作,現(xiàn)階段已完成并正在使用“大體積混凝土施工監(jiān)控預(yù)警模塊”手機(jī)APP和數(shù)據(jù)錄入平臺(tái)的開(kāi)發(fā)工作,基于BIM的管理平臺(tái)和其他模塊的開(kāi)發(fā)工作將持續(xù)進(jìn)行。
BIM協(xié)同管理平臺(tái)向運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理系統(tǒng)開(kāi)放數(shù)據(jù)接口,通過(guò)共用數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)完整的、準(zhǔn)確的“虛擬資產(chǎn)”的移交,將大橋竣工BIM數(shù)據(jù)模型移交至橋梁運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)管理單位。
鋼筋快速安裝工藝經(jīng)濟(jì)效益顯著
常規(guī)主塔鋼筋安裝通常采用節(jié)段單根機(jī)械連接接長(zhǎng)的方式安裝,而根據(jù)平塘特大橋自身特點(diǎn),施工方以“平面安裝”為突破口,實(shí)行主塔鋼筋網(wǎng)狀安裝。
為有效解決網(wǎng)片連接的錯(cuò)位問(wèn)題,采用鋼筋網(wǎng)片框架散件吊裝鋼筋,吊裝時(shí)鋼筋之間不做任何連接,保持單根鋼筋能有效活動(dòng),以不改變機(jī)械連接的方式,使主筋能安裝到位,將鋼筋鎖在兩片胎架中間利用特殊吊具起吊。
此外,鋼筋網(wǎng)片尺寸定為高6米,寬9米,主要以主筋、水平筋兩種形式循序漸進(jìn)進(jìn)行工藝創(chuàng)新,鋼筋接頭均按規(guī)范要求交錯(cuò)設(shè)置。鋼筋網(wǎng)片統(tǒng)一提前加工,在加工前根據(jù)網(wǎng)片尺寸對(duì)應(yīng)制作胎架,在胎架上進(jìn)行拼裝,胎架利用工字鋼及槽鋼焊接而成,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙按鋼筋尺寸及間距制作凹槽,高效地保障了鋼筋安裝的精度。為減少鋼筋網(wǎng)在吊裝過(guò)程中的變形,施工方在自制胎架時(shí)保持了足夠的剛度。鋼筋網(wǎng)吊運(yùn)至塔頂后,依靠人工配合塔吊以不改變機(jī)械連接的方式,使主筋順利安裝到位。同時(shí)利用不斷改良自制胎架使鋼筋安裝速度及精度都成倍提高,特別是大直徑鋼筋安裝效率得到極大的提高,既減少了人力又降低了高塔施工的安全風(fēng)險(xiǎn),縮短主塔施工工期。
平塘特大橋鋼筋快速安裝工藝,對(duì)塔吊的吊裝能力要求較低,整體吊裝質(zhì)量在3小時(shí)以內(nèi)。相比傳統(tǒng)的橋面吊機(jī)桿件散拼工藝,懸臂吊機(jī)整體吊裝的新工藝高空作業(yè)點(diǎn)少,施工人員少,時(shí)間短,風(fēng)險(xiǎn)較低,高空施擰高栓數(shù)量縮減為原橋面吊機(jī)桿件散拼的一半,同時(shí)預(yù)拼場(chǎng)在橋面處,部件尺寸小,轉(zhuǎn)運(yùn)容易,剛主梁接頭設(shè)置施工平臺(tái),較容易,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
據(jù)悉,施工方將針對(duì)主塔塔身斜率變化,繼續(xù)進(jìn)行鋼筋網(wǎng)片斜向安裝研究。主要以鋼筋重力自然成角的方法,實(shí)現(xiàn)鋼筋網(wǎng)片斜向?qū)影惭b,期待鋼筋安裝技術(shù)向更有質(zhì)量、更高效的方向邁進(jìn)。
高性能混凝土質(zhì)量控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)多溫差澆筑
平塘特大橋施工中,施工方根據(jù)環(huán)境條件和超高泵送要求,配制12種C50混凝土配合比,最大程度滿足混凝土泵送需要。
主塔澆筑過(guò)程中采用布料桿加快主塔澆筑速度和分層均勻度,以提高混凝土澆筑質(zhì)量。
塔墩頂部實(shí)心段混凝土位于116米高空。在保障質(zhì)量安全的情況下,施工方將C50大體積混凝土水泥用量降低至334千克,粉煤灰參量達(dá)25%。如遇高溫季節(jié)施工,為降低氣候和摩擦對(duì)混凝土泵送造成的入模溫度,施工方在輸送管外側(cè)包裹土工布并灑水降溫,采用在拌合水內(nèi)加入冰塊降溫的方法進(jìn)行降溫。
同時(shí)開(kāi)發(fā)“夾心餅干”保溫模板,進(jìn)行保溫試驗(yàn),現(xiàn)場(chǎng)在爬模模板外側(cè)進(jìn)行保溫模板的模塊化安裝,形成隔熱層,減小混凝土表面對(duì)流系數(shù),減緩混凝土表面熱量散失,保溫效果明顯,在表面和環(huán)境溫度有著較大差異的情況下,將混凝土內(nèi)外溫差控制在27.7攝氏度以內(nèi),滿足控制指標(biāo)要求,避免了溫度裂縫產(chǎn)生。
基于光纖的超高主塔監(jiān)控技術(shù)實(shí)時(shí)敏銳監(jiān)測(cè)
據(jù)了解,為準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)超高塔的溫度、應(yīng)力及變形數(shù)據(jù),施工方采用準(zhǔn)分布式光纖光柵感測(cè)技術(shù)(FBG)來(lái)實(shí)現(xiàn)主塔施工過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
貴州橋梁集團(tuán)負(fù)責(zé)平塘特大橋技術(shù)管控的負(fù)責(zé)人介紹:“平塘特大橋主塔下橫梁以上塔柱易產(chǎn)生偏移,下橫梁以下塔柱由于自身截面大,剛度大,偏移現(xiàn)象不明顯,因此將針對(duì)下橫梁以上塔柱進(jìn)行光纖測(cè)點(diǎn)布設(shè),監(jiān)控施工過(guò)程中的塔柱溫度、應(yīng)力及變形數(shù)據(jù)?!?