黔张常铁路长湾澧水大桥技术创新记

编辑发布:网站新闻编辑部   时间: 2018-09-11 【字体:

文/邓 豪

    “有中铁十一局集团五公司这样有实力、有担当的央企在我县修建黔张常铁路长湾澧水大桥,他们积极进行技术创新,不仅顺利推进了工程建设,还保护了我们大鲵核心保护区缓冲区域的生态环境,设身处地为我们着想,我们要像当年支持红军一样支持黔张常铁路建设,尽早结束帅乡(贺龙故里)无铁路的历史。”湖南桑植县县委书记刘卫兵在调研黔张常铁路长湾澧水大桥时讲到。

    黔张常铁路规划线路总长336.257公里,起于重庆市黔江区,途经湖南省张家界市,止于湖南省常德市,为国家Ι级铁路,设计时速200公里,是渝(重庆)长(长沙)厦(厦门)快速铁路的一段,建成后将是连接成渝地区与华中地区并沟通华东、华南的客货运快速通道。

    由五公司承建的黔张常铁路全线控制性工程长湾澧水大桥,位于桑植县境内,在澧水长湾峡谷大鲵(国家二级保护动物,俗称娃娃鱼)核心保护区缓冲区域,是黔张常铁路全线的重难点控制性工程。该桥与河面斜交,设计墩身2个,连续梁46个节段,长369.1米,为全线施工难度最大的特殊结构不等跨矮塔斜拉桥,其不等跨长度(172米+158米)是同类大跨度不等跨铁路矮塔斜拉桥世界第一,其无索区长度(42米)是同类铁路矮塔斜拉桥世界第一,其0号块高度(15.2米)是同类矮塔斜拉桥世界第一。

    这座史无前例的大跨度、高墩、涉水斜拉桥跨越湖南四大水系之一的澧水源头第一长湾,该处水流湍急,高崖耸立,岩溶发育,施工场地狭窄。加之大桥处在国家二级保护动物大鲵保护区,环水保要求十分严格,既要保证工期节点,又不能损害大自然。五公司项目部通过集中“大智慧”,发挥”大能量”,展现“大作为”,不断进行技术创新,攻坚克难,建功湘西,造福一方。

成立创新工作室集中“大智慧”

   “初来乍到确实被震惊了,大桥在澧水河长湾深处,挡在眼前的不仅是茫茫的澧水河,还有无路可走的高崖峭壁。进场初期,我们只能一次次乘坐渔船前往‘探视’,继而又‘望洋兴叹’,施工极为困难......”既便有着多年桥梁施工经验的项目经理唐双林,刚来时仍旧被眼前的实景吓了一跳。谈及当时的初衷,陪同笔者采访时他说到,“既然接了这项工程,就必须对企业负责,造福一方,向社会各界交上一份满意的答卷。”

    项目部立即成立了以唐双林为技术攻关小组组长,公司专家组成员及项目部主要技术人员20余人组成的技术攻关小组。并建立了完善的管理制度和健全的工作职责,同时,他们联合重庆大学等科研院所进行科技开发,创建了“唐双林劳模创新工作室”,集众人之智,攻克长湾澧水大桥技术难点。

    “巧妇难为无米之炊”。一进场,项目创新工作室就配置了齐全的设备仪器。有3D打印机、BIM平台服务器、3D扫描仪、全站仪、安全工具箱、远程监控系统、有限元服务器等价值近百万的仪器,并拥有madis、flac等有限元仿真分析软件,及revit、3Dmax等建模软件数十款。

    在这个技术攻关小组中,80后、90后的年轻技术人员占了多数。这些青年人思维活跃,时常会冒出一些新点子,这也成了项目创新的“源头活水”。他们把施工现场当成“练兵场”,把办公室当成“充电站”,从不错过向任何人学习的机会。留日研究生甘宇、手握多项专利的“创新达人”张成平等80、90后小伙儿已担负起技术攻坚的重任。

    该项目依托创新工作室,培养出多名高级技师、技工,10名隧道、桥梁专业工程师。是五公司出了名的科技人才“培养基地”。

    在技术攻关小组的团结努力下,项目技术创新硕果累累。他们先后攻克无索区悬臂长度大,线性控制复杂;塔梁固结体量大,模板支撑体系设计复杂;索导管安装定位精度要求高,测量复杂等技术难题。形成《一种斜拉桥钢绞线下料支撑装置》等3项发明专利以及18项实用新型专利,发表3篇核心论文,形成《带索横梁的超高薄腹板箱梁混凝土快速施工》等4篇工法,《提高大跨度高支模支持体现搭设质量》QC成果获全国优秀质量管理小组,重庆市优秀QC成果一等奖。目前,他们正在依托该桥的技术难点,撰写《铁路矮塔斜拉桥施工技术》一书。

创新探索新工艺发挥“大能量”

    桥梁未动,便道先行。“由于大桥处于澧水源头的第一长湾,该处水流湍急,高崖耸立,岩溶发育,施工场地狭窄,根本无路下脚......”项目党工委书记黄明华介绍说。如何尽快修通便道,确保机械设备、人员车辆正常出入,成为当时的“头号工程”。

进场后,该项目管理团队租用当地的船只到现场踏勘线路、测量。通过对便道施工方案反复研究和优化,决定采用石笼路基填筑。通过石笼路基结构的自重填补了尚未充实的空间,克服了一侧靠河一侧靠高风险边坡施工场地十分狭小的困难,有利于抵挡洪水保护道路,有效的防止了水土流失和边坡滑塌,并减小乐山体边坡的开挖,大量减少了施工的人力、物力和财力投入。

    此外,他们还针对长湾澧水大桥的技术难点和特点,在施工过程中运用了大量新工艺新技术。大桥所处山体边坡存在顺层,他们采用墩锚固桩,开挖采用绳锯、配合水磨钻切割的方式,不仅减小了对周边山体的扰动,还解决了常规桩基开挖施工过程中的噪音和灰尘及其它环境污染问题。2号墩施工中,为适应其截面形式,进一步提升墩柱模板施工效率,他们采用轻质钢木组合液压爬模模板,该模板体系采用无对拉杆形式、重量轻、通过对每个节段的模板剪裁,提前预埋的爬锥构件,确保了墩柱的外观质量。在挂篮施工中,挂篮主桁顶部设计可伸缩式遮阳雨棚,减小梁体与塔柱平行施工的影响。在挂篮过索梁锚固区时,在箱内模板采用可伸缩调节,克服了该截面变化大,挂篮推行难度大的特点,极大的提升了挂篮推行、定位的施工功效。

整合运用前沿科技展现“大作为”

    在建设过程中,他们运用BIM技术对桥梁施工工艺进行动画模拟;针对密集的纵横竖三项预应力体系采用BIM三维建模,确定空间位置进行碰撞检测;对变截面墩柱液压爬模结构复杂、梯形0#块分层浇筑模板支撑体系结构庞大、挂篮结构复杂的特点,对相关构件进行3D打印,方便方案论证,施工交底。运用VR技术对大桥承台、0#块、挂篮等关键部位进行施工漫游。运用全息投影技术对全桥施工工艺进行三维展示,采用3D扫描成像技术,对模板连接、锚垫板、索导管等精密部位进行三维扫描监测,对混凝土表面等进行三维扫描,确定是否存在裂纹及缺陷。

    据现场技术负责人张成平介绍,基于BIM的项目管理,他们还将BIM技术进行二次开发,生成项目级的全过程控制管理平台。能较好的针对项目的特点按需要提供相应的管理模块,将项目难点、重点进行统一管理,全三维的浏览模式能更加清晰反应问题,实现了三维全局掌控。现在不仅在本项目进行BIM技术开发,还积极协助公司其他项目和其他单位进行BIM应用。

    一次次改良创新,一项项技术成果......既攻坚克难,推进工程顺利推进,为项目抓成本、提效益、铸品质、创信誉打下了良好基础,也展现了企业强大的科技攻关能力。他们先后迎来了各类参观学习、经验交流、学术交流活动等20余次。

    “道虽迩,不行不至;事虽小,不为不成。”几年来,五公司黔张常项目先后荣获了湖南省“工人先锋号”、湖南省重点工程劳动竞赛先进班组等荣誉。长湾澧水大桥获得“全国建筑业绿色施工示范工程”,长湾澧水大桥QC小组获“全国优秀质量管理小组”,长湾澧水大桥BIM应用获广联达BIM应用示范项目,黔张常项目的环水保工作也被立为全线标杆。

    长湾澧水大桥三项“世界之最”技术填补了铁路桥梁同类工程的技术空白,推动了铁路桥梁理论和施工的科技进步。目前,长湾澧水大桥已完成全部基础、下部结构施工及塔柱施工,广大建设者正稳步推进后续各项工程的施工,大桥将于2018年年底合龙。(审稿/侯利)


长湾澧水大桥设计效果图


2017年7月,长湾澧水大桥进行挂篮内模安装(摄影/李艳敏)


2018年8月,长湾澧水大桥进行39号节段施工(摄影/李维跃)


长湾澧水大桥荣获全国建筑业绿色施工示范工程

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