
【編者按】随着大陸交通事業的快速發展,公路建設規模不斷擴大,橋梁作為公路的重要工程,其建設任務更加艱巨。城市橋梁傳統施工多采用現澆混凝土方式,存在施工周期長、占用場地大、安全管控難等問題。本期【傑青來了】邀請第三屆工程建設行業傑出科技青年、中建安裝集團南京公司科技與品質管理部部門經理宮瑾,與我們分享G312NJ-SG5标段裝配式混凝土橋梁工業化智能制造與安裝關鍵技術。
宮總您好!G312NJ-SG5标段主線高架橋采用全預制裝配化建造技術,是江蘇省首個公路工程全預制裝配式橋梁。請您簡單介紹一下該項目的基本情況。
G312NJ-SG5标段項目位于南京市312國道南京繞越高速公路至仙隐北路段,地處南京市内,交通車行流量較大,周邊住宅、辦公等建築較為密集。
該項目建設等級為一級公路。主線高架橋全長4.97km,采用6車道标準,是江蘇省首個公路工程全預制裝配式橋梁,也是目前國内城市橋梁橋面最寬(53m),單體預制構件最重(342t)的裝配式橋梁。
G312NJ-SG5标段項目采用地上全裝配式方式建設,預制構件的生産、加工、安裝過程中采用的關鍵技術有哪些?請您具體闡述一下。
G312NJ-SG5标段項目構件均在預制廠批量加工,工業化程度高,構件加工品質容易控制,現場安裝避免采用大量架體,緩解了巨大的交通壓力,減少了現場噪音、揚塵等污染。關鍵技術主要展現在以下3個方面。
1、構件生産全預制化
首先,打造一座15萬㎡的智能化預制基地,共設4條生産線,用以進行預制裝配式橋梁工程建設項目中鋼筋加工、混凝土生産、構件預制和存放,從原材料到成品都在這裡完美出品。其次,利用BIM技術進行平面、空間、使用功能的元素模拟預制場建設。
2、精準高效構件加工
BIM技術輔助生産模拟,搭建實體模型,優化工藝。
本項目鋼筋加工數量龐大,墩柱主筋采用φ40鋼筋,加工精準度極難控制。預制場鋼筋加工采用進口MEP裝置,全自動下料、加工,尺寸精确到毫米級。
預制場設定鋼筋子產品化綁紮胎架,6名勞工隻需5h即可完成一片7.4t箱梁鋼筋籠的标準化生産,鋼筋保護層合格率達95%以上。
全自動化液壓鋼模闆通過豎向和橫向液壓系統,自動完成整體脫模,并可自動沿鋼軌移至下一個台座,無需人工和大型龍門起重機輔助拆裝,人工和裝置投入減少50%。
橋梁在建造使用過程中,除了要承受車輛荷載外,還要經受氣象條件、化學腐蝕、人為損壞、地質災害等不利條件影響,複雜環境對橋梁混凝土耐久性以及表面呈現清水混凝土外觀效果提出了很高的要求。
本項目采用摻加粉煤灰及外加劑等技術來提高混凝土耐久性,膠凝體系中摻入粉煤灰後,混凝土用水量略有下降,工作性較好。同時采用“外病内治”的思路,通過摻入功能型外加劑、大型定制鋼模闆、嚴格控制拆模時間等措施確定了項目混凝土耐久性及外觀效果。
3、高精度快速安裝
由于現場施工工期緊張,需要滿足2021年“七一”獻禮通車,項目采用BIM技術預先模拟施工,優化施工工藝,做到了施工方案與現場相比對。
由于本項目安裝精度要求極高,預制構件的預留、預埋需控制在±2mm以内,因預制構件重量大,根據工期倒排的預制構件安裝時間短,如何在確定工期的情況下保質保量完成工程任務成了首要解決的一大難題。
項目組研制了一套定型化定位工裝裝置,在加工階段即可精确控制灌漿套筒和錨固波紋管定位及鋼筋預埋精度,安裝效率提升約30%。
本項目主線預制蓋梁節段錨固波紋管長為165cm,蓋梁構造高度為190cm。通過項目部QC小組進行BIM示範及現場蓋梁壓漿作業時,發現此類錨固波紋管在後續拼裝壓漿時存在壓漿堵管的現象,而節點連接配接的品質恰恰又是工程品質控制的重中之重。為解決該問題,經與設計溝通後将錨固波紋管進行優化,将部分(背牆位置除外)錨固波紋管的長度進行調整,上部錨固波紋管伸出混凝土表面,實作部分錨固波紋管直接灌漿,同時将背牆部分的錨固波紋管的注漿孔調整至蓋梁底部,既解決了壓漿堵管問題,又有效確定了波紋管灌漿的品質。
G312NJ-SG5标段項目施工技術取得了哪些成果?
以項目為依托發表論文10餘篇,申報發明專利3項、實用新型專利10項,預制廠建設方案獲得江蘇省建築業優秀施工方案三等獎,形成《裝配式構件高性能混凝土防裂成套關鍵技術應用指南》《裝配式橋梁連接配接部位材料性能提升關鍵技術應用指南》《裝配式混凝土橋梁“兩區三廠”施工安全标準化指南》三本指南(評審均已完成);同時形成《裝配式混凝土橋梁專用品質檢驗評定标準(試行稿)》(評審已完成)。
聯合申報的成套成果評價,被中國公路協會鑒定為國際領先。
項目被江蘇省交通廳納入《江蘇交通品質工程樣闆2020年亮點攻關任務》,南京市建築産業現代化推進上司小組專項引導資金補助項目,2020年江蘇省幹線公路工程“十佳項目”;獲得省級标準化示範工地。獲得2019、2020年度江蘇省公路水運工程平安工地建設省級“示範工地”,獲得2020年江蘇省建築施工标準化三星級工地。