两岸青山绿水映,滔滔乌江向东流。曾几何时,山水相望成阻隔,江畔相隔望穿秋水。黔贵大地重峦叠嶂,高山险峻,河谷深邃,“囧途”使绿水青山黯然神伤。

乌江烟波渺,长虹筑坦途。2022年8月15日,遵义市凤冈县,铜仁市思南县、石阡县三地交界处,由中交一公局集团第四工程有限公司承建的德余高速在建项目重点控制性工程——乌江特大桥主拱顺利合龙,红色大桥犹如长虹卧波,“世界桥梁看中国 中国桥梁看贵州”,德余高速乌江特大桥将成为“世界桥梁博物馆”中的又一名新成员。

德余高速乌江特大桥全长1834米,主桥跨度504米,为目前世界最大跨度上承式钢管混凝土拱桥。


(相关资料图)

首创全栓接 4个月铸就大桥“钢铁脊梁”

乌江特大桥集聚促进世界拱桥设计理论发展、拱桥快速建造技术革新、引领山区桥梁建设水平等多项重任,其中最令人关注的技术创新便是全桥钢构件均采用高栓连接,即“全栓接”,这是目前世界上唯一一座全栓接技术工艺建设的桥梁。

“整座桥的钢结构都以高强螺栓进行连接。这对精度提出了极高要求,容许最大误差仅有3毫米,技术难度非常大。”项目负责人王志金介绍说,乌江特大桥拱肋、风撑间均采用高强螺栓连接,这代表着全桥20多万颗螺栓孔的位置不能有丝毫的错位。

大桥全桥共有60个拱肋节段,最大重量达157吨,2022年4月10日,最重节段和风撑结构进入施工阶段,结构之间的精准对接要求施工人员打好这场毫米级别的“精度战”。

项目建设团队始终保持“创新驱动,技术引领,数智建造”的技术理念,深度剖析装配式全栓接拱桥核心控制要点,创新提出“厂内卧拼+现场立拼”双拼工艺及原形复位安装控制方法,将大桥精度控制到误差范围内。

在拱肋立拼阶段,面临无同类型项目借鉴及无针对性规范标准指导的艰难条件,项目团队融合各参建方控制标准及要求,固化36道标准施工程序、22项工序报验、17项关键控制指标,实现拱肋无应力线形毫米级精度制造。

“在‘立拼’这道工艺上,我们会在拼装厂内将主拱肋的线形调整到毫米级误差。”据介绍,经过双拼工艺的精准调节,相对高差、轴线偏差将控制在5毫米以内,横桥向控制在3毫米以内。

在主拱安装阶段,研发了首节段多点约束精调支架及拱肋安装三维姿态精调技术,最终实现主拱9万颗螺栓通孔率为100%,全拱208个对接法兰盘无一处增设调整垫片。

同时,为了对结构件数据了如指掌,项目团队采用三维激光扫描仪,给拱肋来一场深度的“X光”全身检查,50万个扫描点全覆盖,方才建立起了高精模型机构,能直观快速地检查出结构制造及安装中存在的误差。

徕卡TS60全自动测量机器人的创新应用也极大提高施工过程测量的精度和效率,就在这样一次次“毫米级”的万全判研、精心控制中,大桥主拱每一块钢构件在空中完美组合、铸成了桥梁强健的“脊梁”。

高精度合龙 大桥虹臂“成功牵手”

“8根弦杆合龙对准偏差全部小于3毫米!”“温度25℃稳定!风速1.3米/秒,风速稳定!”8月15日,4台全天候监测测量机器人及高精度三维激光扫描完成全拱三维线形测量,大桥监控单位逐一确认各项参数,确认无误后当即下达合龙指令:“乌江特大桥精准达到合龙姿态,开始合龙!”随着合龙段最后一颗高栓施拧完成,大桥虹臂“成功牵手”,实现瞬时合龙。

大桥地处山区峡谷,群山环抱、江面高空阵风肆虐,拱肋合龙前最大悬臂237米,线形及稳定控制难,为实现大桥精准合龙带来了巨大挑战和压力。

施工团队针对这些可能遇到的问题提出施工全过程最优控制理论,并研发应用了全天候智能云监测技术,实现缆索系统、扣挂系统、锚固系统、塔架结构、主体结构的受力状态及变形规律全天候监测;研发出应用快速自动连续预紧、智能张拉设备,实现240束扣背索75个索力变量全过程一次张拉不调索,拱肋合龙线形与目标线形自动吻合,保证大桥顺利合龙。

数智化建造 大桥建设的“破题”与“蝶变”

乌江特大桥施工现场为贵州典型的喀斯特山区地形,场地狭小,施工组织规划实施困难。项目在进场前期便展开了BIM+信息化的技术应用,主要有无人机倾斜摄影、场地三维规划、主桥方案三维模拟、方案的空间模拟优化等,完成了工程初始环境的数字化模型,实现临建方案合理、临建成本可控。

同时,项目部署了中交一公局集团BIM应用管理系统,应用模块涵盖工序报验、质量管理、安全管理,BIM可视化应用交底等。平面图纸上无法发现的空间问题在屏幕上暴露无遗,工艺模拟帮助项目顺利规避了安全风险,大大节省了工期。“项目开通了5G定制化网络,施工现场已实现5G网络全覆盖。”王志金介绍,通过运用BIM、5G通信、物联网技术、3D打印、AR技术、无人机+720云全景等先进信息技术与生产相融合,以“科技引领”主题,项目设计建造了“乌江特大桥智慧建造馆”,这是一座集数字化信息管理、党建融合、安全教培、工匠培育、班组管理、技术攻关、科技引领等多方面为一体的现代化基建展馆和指挥中心。

展馆从“本质安全、本质质量”出发,突出技术引领,实现项目安全质量管理信息化、场地布置合理化、进度调整动态化、工序交底可视化、监控量测实时化,助力项目建成品牌工程。

此外,项目设置了二维码“数字园地”,对项目建设过程中的制度文件、实体信息、设计图纸、施工方案、BIM模型及技术交底等内容进行数字化记录并张贴在现场,只需使用手机、平板等“扫一扫”就能轻松获取各类资料信息,使项目管理更加清晰高效。

通过AR技术,利用BIM+AR施工助手移动端APP将BIM模型在真实环境中进行厘米级定位,1:1叠加在施工工地与项目现场,检查预埋件及其他隐蔽工程是否准确施作,解决传统的施工过程中容易漏做预埋件而造成后期返工的问题,同时为施工环节和验收环节提供可视化的参考和指导,减少施工错误,降低返工成本,提升施工效率。

乌江特大桥主桥采用缆索吊+斜拉扣挂施工工艺,涉及临时结构多,安全风险高。为保证施工过程安全可控,项目针对大临结构(缆索系统、扣挂系统)进行BIM建模,对专项施工方案进行模拟与优化及BIM可视化交底应用。

同时引进全套智能监控系统、北斗定位系统,在施工过程中主动纠偏,实现自动化监测、预警,为高空作业全方位安全护航。在施工设计上,提前拉通两岸引桥作为施工平台;通过整体吊装减少工序;优化拱上桥面系梁段划分,减少高空拼接工作量;采用整体性强的桥面系,拱、梁、柱协同受力,提高结构整体性和安全度;采用UHPC桥面板,减轻结构自重。

拱肋吊装、安装的每一个微小细节都会影响到大桥的合龙,所以每一步都走得如履薄冰。“数智化建造,打造世界桥梁。”这是项目进场伊始就确立的大桥建设思路,也是大桥高精度、高要求建设的破局之路。

党建促生产 擦亮大桥品牌底色

乌江特大桥同时跨越思南白鹭湖国家湿地公园、万佛山自然保护区,以及一处二级饮用水水源保护区,生态环保敏感路段多。大桥材料运输如何在不影响生态的前提下顺利推进,成了项目部首先考虑的问题。

“绿水青山就是金山银山”,经过多方考察研判,德余六标党支部决定借力乌江“黄金水道”进行大节段整体水运至钢结构拼装厂。

“我们将大桥主拱件加工安排在重庆涪陵船厂,在船厂进行拱件加工后经长江进乌江运输到施工现场,这样大大缩短运输周期的同时,还避免了在桥位工地切割、焊接、打磨、喷涂等可能造成的废水废气排放等污染问题。”王志金介绍说,建造乌江特大桥的材料通过数艘500吨级船舶,“逆行”480公里,突破四道梯级船闸关,成功运送至施工现场,既提升了施工质效,又守住了环保底线。

德余高速土建6标项目党支部深入推进“一体化党建”引领,灵活运用“党建+绿色施工”“党建+安全生产”“党建+技术创新”等,有效地把党的政治优势和组织优势转化为推动项目建设的强大动能,实现党建工作与生产经营双轮驱动,努力探索出一条独具特色的高质量党建引领建设之路,创建“乌江特大桥”品牌项目,为项目顺利推进提供了坚强的组织保障。

乌江特大桥建设期间,现场施工塔吊16台、25吨吊车6台,频繁的吊装作业,安全风险极高。项目党支部依托党员联系班组,将班组“编排”进项目党组织管理,设置各个班组责任区,由党员干部担任“班长”职务,联动部门对现场管理人员和一线作业人员采用信息化进行施工技术、安全、质量交底,并组织开展“党员身边无事故,党员身边无违章”安全主题党日活动;党支部书记带头学安全、讲安全;将安全生产纳入“三会一课”议程,强化安全生产政治自觉和责任自觉,保障年度安全生产目标顺利实现;领导干部带头深入施工作业点进行安全巡查,加强督查和指导。自进场以来,项目施工生产实现安全环保事故或事件“零”指标。

面对诸多大桥建设难点和阻点,项目党支部成立“党员先锋队”“青年突击队”,通过支部引领党员干部、技术骨干积极主动进行科研攻关,完成了缆索吊装、扣挂自动化监测技术研究子课题的初步专项实施方案,在引桥施工、缆索吊系统施工,申报专利10项,论文5篇。

项目党支部将“党建+”转化为生产力和战斗力,党员干部扛起责任,联合技术团队众志成城,率先垂范、奉献在建设最前沿,让党建与项目的核心工作,如品质质量、安全生产、技术创新、节点目标、品牌打造等进行深度融合,为项目各项发展提供有力的组织保障,用高质量党建引领乌江特大桥品牌建设。

如今乌江特大桥主拱顺利合龙,为后续拱肋混凝土灌注、拱上立柱等工作奠定了坚实基础,大桥也进入按期建成通车冲刺阶段。大桥建成通车后,将进一步提高区域交通通行能力和服务水平,对推进贵州交通强国西部示范省建设,促进沿线产业结构升级、资源开发利用、旅游产业发展具有重要意义。(聂毅 饶南南 余瑞琦)

关键词: 安全生产 施工现场 世界桥梁