中國中鐵:“鋼鐵琴弦”交響兩岸雙城協(xié)奏曲——世界最大跨度公鐵兩用斜拉橋常泰長(zhǎng)江大橋建設(shè)紀(jì)實(shí)
??9月9日,由江蘇省交建局建設(shè)、中鐵大橋院參加設(shè)計(jì)、中鐵大橋局參建的常泰長(zhǎng)江大橋公路橋正式通車。
??常泰長(zhǎng)江大橋是長(zhǎng)江上首座集高速公路、城際鐵路、普通公路3種方式于一體的過江通道,全長(zhǎng)10.03公里,其中公鐵合建段長(zhǎng)5299.2米,由一座主跨1208米的鋼桁梁斜拉橋、兩座主跨388米的鋼桁拱橋和一座3×124米的連續(xù)鋼桁梁橋組成。
??2019年開工以來,建設(shè)者在滾滾長(zhǎng)江之上,又一次書寫“逢山開路、遇水架橋”的宏偉篇章。大橋創(chuàng)下最大跨度斜拉橋等六項(xiàng)世界之最,以及溫度自適應(yīng)塔梁縱向約束體系等多項(xiàng)技術(shù)首創(chuàng)。
??鑄牢“根基”47米江底入土深度
??常州與泰興之間江面寬闊,在這里建成“世界級(jí)大橋”,先得讓它在長(zhǎng)江里“站得穩(wěn)”。為此,大橋采用了首創(chuàng)的臺(tái)階型沉井基礎(chǔ)組合。
??由中鐵大橋局施工的大橋南主塔墩(6號(hào)主墩)沉井,橫橋向長(zhǎng)95米,縱橋向?qū)?7.8米,平面面積相當(dāng)于13個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)大小,是世界最大水中沉井基礎(chǔ)。沉井最大入土深度達(dá)47米,其中粉質(zhì)黏土層總厚度達(dá)21米,由于黏度高,取土難度大,成為最難啃的“硬骨頭”。
??怎么讓這個(gè)“巨無霸”順利沉入江底?中國工程院院士秦順全帶領(lǐng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)給沉井打造了“智慧大腦”——BIM沉井下沉智能感知控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)沉井施工可視、可控、可測(cè)。同時(shí),項(xiàng)目部依托橋梁智能與綠色建造全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和專家智庫,為大橋量身定做了一套組合取土“神器”:履帶式絞吸機(jī)器人、龍門式絞吸機(jī)器人、高壓射噴鉆機(jī)、液壓雙絞頭吸泥機(jī)、高壓射水配合普通吸泥機(jī)……26臺(tái)套智能裝備參戰(zhàn),最終實(shí)現(xiàn)沉井平均每天下沉25厘米,刷新了在超厚粉質(zhì)黏土層復(fù)雜地質(zhì)條件下大型沉井施工速度世界記錄。
??登頂“巔峰”350米高空精度較量
??常泰長(zhǎng)江大橋主塔高350米,為世界最高斜拉橋橋塔。主塔采用的四塔肢“鋼-混”混合空間鉆石型結(jié)構(gòu)和“鋼箱-核芯混凝土”組合索塔錨固結(jié)構(gòu)均為世界首創(chuàng)。
??主塔中下部的鉆石型設(shè)計(jì),造型美觀,但也給施工帶來不小考驗(yàn)。中塔柱4個(gè)塔肢同時(shí)向內(nèi)傾斜,對(duì)線形要求很高,而單塔肢剛度又較小,對(duì)施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)橫撐的要求也很高,溫差和日照都會(huì)影響塔肢線形,因此施工難度非常大。
??為了攻克難題,中鐵大橋局聯(lián)合徐工集團(tuán)開展科研攻關(guān),研發(fā)了新一代智能造塔機(jī)——全球最大塔式起重機(jī)XGT15000-600S并投入中塔柱施工?!爸悄茉焖C(jī)充分應(yīng)用信息化手段,提高了施工效率?!敝需F大橋局常泰長(zhǎng)江大橋項(xiàng)目部工程部部長(zhǎng)李杰介紹。
??智能造塔機(jī)額定起重力矩達(dá)15000噸米,額定起重量600噸,相當(dāng)于同時(shí)吊起400輛小汽車,起升高度可達(dá)370米。在這臺(tái)“大國重器”的助力下,實(shí)現(xiàn)上塔柱10個(gè)節(jié)段結(jié)構(gòu)全部準(zhǔn)確吊裝。最終,中鐵大橋局施工的南主塔率先封頂。
??此外,在主塔施工中,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還針對(duì)性采用空間四塔肢下橫梁合龍技術(shù)、新型液壓爬模、鋼筋部品化加工、鋼塔集中工廠制造等技術(shù)和措施,更將BIM輔助數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)深度融入,應(yīng)用于施工全流程。憑借這套“組合拳”,團(tuán)隊(duì)不僅實(shí)現(xiàn)施工效率與精度的雙重提升,還攻克塔柱線形控制、超高超強(qiáng)混凝土泵送等難題。
??編織“彩虹”802根桿件精準(zhǔn)拼接
??斜拉橋主跨兩端分別是“彩虹”形狀的鋼桁拱橋,跨度388米,創(chuàng)下最大跨度公鐵兩用鋼桁拱橋世界記錄,中鐵大橋局負(fù)責(zé)其中錄安洲專用航道橋施工。
??這道“彩虹”并不好編織,鋼桁拱橋的建設(shè)在全橋建設(shè)中是一大難點(diǎn),需要拼接802根不同類型和長(zhǎng)度的桿件。不同于常規(guī)施工中規(guī)整的模塊可以大節(jié)段吊裝,這完全不同的802根桿件需要一件件地拼接,同時(shí)還要保證準(zhǔn)確性和施工效率。特別是合龍時(shí),拱桁和主梁共計(jì)12個(gè)合龍對(duì)接點(diǎn),精度要求非常高。
??為兼顧施工效率與水域通航安全,項(xiàng)目部采用爬坡吊機(jī)吊裝與吊索塔架輔助懸臂架設(shè)的施工方案。所有桿件的運(yùn)輸和吊裝作業(yè)均在已架設(shè)完成的梁面上展開,全程未對(duì)水中通航造成干擾。
??在合龍的關(guān)鍵階段,項(xiàng)目部采用“先拱桁后主梁”方案。面對(duì)12個(gè)合龍對(duì)接點(diǎn)的超高精度要求,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用BIM系統(tǒng)和智能監(jiān)控技術(shù),通過實(shí)時(shí)捕捉線形數(shù)據(jù)、嚴(yán)格執(zhí)行線形控制指令,及時(shí)校正偏差,確保施工過程符合精度要求。
??2024年3月24日傍晚,大橋南岸邊跨鋼梁終于迎來最后的合龍時(shí)刻。此時(shí),邊跨梁合龍缺口僅剩1.1米,這樣的距離在大橋面前,如同一道“細(xì)縫”。而已架設(shè)的Z0—Z13鋼梁總長(zhǎng)190米,總重超過1萬噸,想要高質(zhì)量“縫合”,把合龍精度控制在2毫米內(nèi),這無疑需要“繡花”般的功夫。在頂推合龍的關(guān)鍵環(huán)節(jié),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用智能同步控制系統(tǒng),使用32臺(tái)千斤頂有序協(xié)作,使萬噸鋼梁走出了“60+40+10”米的“小碎步”,最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)合龍。
??樹立“標(biāo)桿”2000多日夜匠心獨(dú)運(yùn)
??常泰長(zhǎng)江大橋不僅實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)世界之最,在精細(xì)化管理上也走在同行業(yè)前列,在行業(yè)間樹立“標(biāo)桿”。
??項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)秉持“超前策劃、高效推進(jìn)、科學(xué)規(guī)范”的理念,從開工之初就提前謀劃,將“管理智慧”藏在細(xì)節(jié)里。岸上混凝土配送中心、鋼筋鋼結(jié)構(gòu)配送中心、試驗(yàn)中心同步設(shè)計(jì)、同步建設(shè)。
??在成本管控的“源頭防線”上,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將精細(xì)化管理貫穿全周期,包括臨建環(huán)節(jié)始終——從鋼結(jié)構(gòu)加工、臨時(shí)結(jié)構(gòu)混凝土供應(yīng),到內(nèi)部土方開挖外運(yùn)自平衡和設(shè)備配置規(guī)模等,每一項(xiàng)決策均通過軟件流程審批閉環(huán)管理,確保資源投入“不多花一分、不浪費(fèi)一毫”。
??為讓周轉(zhuǎn)材料“活起來”“省下來”,項(xiàng)目部規(guī)劃建設(shè)了占地達(dá)15畝的“周轉(zhuǎn)返還材料中心超市”,構(gòu)建起“計(jì)劃-采購-加工指令-加工制造-過程質(zhì)量監(jiān)督-出廠驗(yàn)收交接-拼裝-使用-拆除-修整-改制-核銷-計(jì)量”的全流程閉鏈管理體系。材料不再是“用一次就閑置”,而是通過動(dòng)態(tài)調(diào)配實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用,大幅降低重復(fù)采購成本。針對(duì)流動(dòng)設(shè)備,項(xiàng)目部為每臺(tái)機(jī)械安裝“機(jī)械指揮官”智能終端,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù),定期通報(bào)機(jī)械利用率。
??為確保成本管控剛性執(zhí)行,項(xiàng)目部自主開發(fā)36項(xiàng)“釘釘”O(jiān)A流程,覆蓋了線上請(qǐng)假、車輛維保、業(yè)務(wù)招待、物品采購、用印用章、機(jī)械租賃與維修、鋼結(jié)構(gòu)加工制造、起重吊裝作業(yè)審批等常規(guī)業(yè)務(wù),既提升了審批效率,又保障了每一筆支出都可查、可控、可追溯。
??“成本控制既要抱穩(wěn)‘西瓜’,也不能漏了‘芝麻’”,這個(gè)管控理念是項(xiàng)目部全員共識(shí)。在宏觀把控大項(xiàng)成本的同時(shí),微觀層面的“節(jié)流”同樣細(xì)致入微:嚴(yán)格控制非生產(chǎn)人員數(shù)量;小車油料及辦公耗材實(shí)行“限額包干”;食堂食材油料及大宗辦公耗材實(shí)行定期集中采購;非生產(chǎn)水電實(shí)現(xiàn)限額供給;辦公生活家具多次周轉(zhuǎn)使用……通過這樣“顆粒歸倉”的微觀成本管控,讓降本節(jié)流融入每一個(gè)工作細(xì)節(jié)。?(劉佩婭 王海芳 鄒振磊)
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