卧龙谷里飞巨龙 ——祁婺高速南山路特大桥施工纪实

铁路一线   2022-01-19 23:51:35  0浏览 作者:孙臣领 林鹏 张晓欢

1月18日,中铁二十一局集团三公司承建的德州至上饶高速公路赣皖界至婺源段(简称祁婺高速)A1标南山路特大桥,最后一片长达60米的π型钢混叠合梁,在一片欢呼声中顺利就位。至此,该项目全体员工不畏艰险,团结奋战,克服了重重困难,经过一年多时间的艰难鏖战,国内最大跨度的南山路特大桥顺利实现双幅贯通。

                                ——题记

冬日的阳光泼洒在赣皖交界的大鄣山卧龙谷深处时,巨大的橘红色架桥机正衔起一片长达60米、重380吨的π型钢混叠合梁缓缓推向右幅0号承台。标志着南山路特大桥顺利实现双幅贯通。

南山路特大桥自2020年8月开工建设以来,历经18个月的艰苦鏖战,攻克了多项技术难题,克服了安全风险管控、质量控制、环水保达标等诸多困难,向江西人民交出了一份满意的优秀答卷。

大桥建设的日子里,中铁二十一局集团三公司祁婺高速A1标项目部,在项目经理李芸及班子成员的带领下,始终保持了高昂的斗志,自觉践行初心使命,不畏艰险,勇于担当,砥砺前行,在黄山余脉的大鄣山下谱写了一曲催人奋进的英雄壮歌。

2020年8月,南山路特大桥在便道修筑完成后,桩基施工迅速展开。那时当地正值雨季,连绵阴雨给桩基施工造成了很大困难。大桥位于卧龙谷东侧的半山腰间,桩基开挖过程中,既要保护红线外的山林树木和桩基开挖人员的安全,又要确保渣土、泥石不能顺山坡滚落到农田和河流中。在这样环水保要求近于苛刻的条件下,项目部领导根据山势陡峭、设备无法进入施工现场的特点,将部分桩基变更为人工挖孔。

人工开挖深达30多米的桩孔,安全风险高,防护困难。尤其桩基东侧上方的山体多为风化性岩土,遇到雨水冲刷侵蚀,就会掉块脱落,甚至出现滑塌,危及施工人员安全。为保证桩基作业人员人身安全,项目部现场管理副经理王建海与大桥专业技术人员一起,针对各个桩基所在位置的地质构造、风险程度等进行分析,对山体上方是否易发生滑塌、落石等进行预判。并根据分析预判情况,及时编制了切实可行的施工方案。

有了桩基施工风险防护方案,就要落到实处。项目部及时组织安全部、质量部、工程部对作业人员进行安全意识、质量规范、防护措施等专项培训,让每一个参与桩基开挖作业人员,都能够熟悉掌握安全风险防范技能、质量规范标准,从而在挖孔桩作业过程中保护好自己和自己的劳动成果。

为保证挖孔桩施工中的人员安全和桩孔质量,项目部制订了详细的作业方案、应急预案和安全防护措施,并督促落实。还开展了人工挖孔桩安全质量大比武活动,把安全知识、安全防护细节、安全应急措施、现场防护每日检查、现场各类应急物资管理、过程质量控制等分项列出,在比赛中互相监督检查,以提高每个挖孔桩人员的安全防护意识和质量控制意识。这次挖孔桩施工大比武,旨在检验每个挖孔桩安全防护措施是否落实到位、各种应急物资准备是否齐全、安全措施、质量控制措施和标准化执行是否规范、现场作业人员是否具有较强的安全防护意识等。

项目部针对挖孔桩场地狭窄、上方山体陡峭、松散、易坍塌的实际,在大比武活动中积极采取应对措施,加强安全防范。一是对上方山体开挖边坡覆盖塑料布和防护网,防止雨水侵蚀导致山体滑塌或落石。二是在山体与桩孔之间设置排水沟,在靠近挖孔桩的内层进行二次防护,使用工字钢、槽钢作为柱式构架,间隔五十公分,在槽钢和工字钢靠近山体一侧绑扎竹夹板。这样既能对上方山体的松散剥落岩层进行防护,也能对泥浆、落石等风险物进行防范,从而保证挖孔桩施工安全。三是为进一步加大安全风险防范系数,在桩孔口加装钢护筒,护筒高2米,一部分镶嵌在桩孔口下,一部分露出地面,这样既能防止雨水流入、松散山体土石下落,也能进一步提升桩孔内部施工人员的安全系数。四是在桩孔钢护筒内部设置可折叠式钢护盖,平时钢护盖打开半边,不影响正常出渣和开挖施工,在渣土上运时,下方人员躲避到有钢护盖的一侧。挖桩过程中,一旦遇到上方掉渣、落石等危险,下方开挖人员也可以退避到钢护盖覆盖的一侧,确保安全。五是保证孔口护壁高出地面30厘米以上,井口硬化宽度不小于3米、场地硬化厚度不小于20厘米,并在锁口涂刷明亮色油漆,不开挖时及时进行井口覆盖。同时,在桩孔口外,保证场地清洁,标识标牌清楚,运渣通道和人行通道畅通。在桩孔口一侧放置物品储存柜,主要用于集中放置安全软爬梯、安全绳、通风机、半月板、安全带、安全帽、鼓风机、防护围栏等,现场除必要的防护设施外,不存放其他任何物品,桩孔口至便道之间开辟有专门快捷通道,通道两侧设置防护栏,确保挖孔桩上、下方人员在遇到危险时能够安全、快速撤离。

南山路特大桥与凤山水特大桥桩基施工,除了少部分人工挖孔桩,多数为冲击钻施工。这样就要从保护山林、农田、河流等方面考虑,保证不产生任何污染,落实“建设环保生态路”的理念。

针对冲击钻施工中泥浆循环和沉淀后的泥浆处理,项目部领导召集技术人员进行了专项研讨,并组织了技术创新。由于桩基施工处受地形地貌限制,不能开辟可供使用的泥浆池,要解决泥浆循环问题,必须另想它法。为此,项目部经过征求合理化建议,由项目经理李芸牵头、副经理王建海组织对合理化建议审查,总工程师陈志泉组织技术人员进行研讨,最终他们研制出了“组合式自动循环泥浆箱”。该泥浆箱有两个箱体组成,采取加厚钢板焊制,包括一个泥浆循环箱,一个泥浆沉淀箱,一组两箱。在循环箱上加装一套自动循环系统,将桩孔内的循环泥浆直接抽到循环箱内,再由循环箱上方的自动循环系统将泥浆循环到沉淀箱内。经过沉淀后的泥浆,使用挖掘机捞出,装上渣土运输车运往指定渣常这样既保证了桩基开挖施工中的泥浆循环,也保证了桩基周围不会有泥浆外溢,从而确保环水保达标。

大桥在高墩施工中,严格落实质量第一、安全先行、严守规范、以人为本的要求,把质量安全放在重中之重的位置来抓。为此,项目部领导班子在项目经理李芸的召集下,专门召开了大跨径钢混梁结构墩柱施工质量安全研讨会,专门派出具有丰富施工经验的副经理王建海、副总工程师陈安明、工区长杨德智、霍亚远及桥梁专业工程师、技术员,负责现场指挥协调和技术保障。

南山路特大最高墩达34.76米,凤山水特大桥最高墩更是高达48.52米。高墩施工中的安全防护是第一要务,必须保证作业人员的生命安全。项目部安全总监梁鹏带领安全部的同志,对墩柱施工工班进行全员安全培训,从安全防护意识到安全作业技能,从安全帽、安全带佩戴到模板移动支立、钢筋笼吊装等,逐一进行安全知识培训,并通过答卷考试,检验作业人员对安全知识掌握情况。这样的培训,每周一次,一是为了保证安全防护不出问题,高高兴兴上班,平平安安下班。二是及时提醒作业人员永远都不要抱有一丝一毫侥幸心理,时刻紧绷安全这根弦,珍惜工作,珍爱生命。对于那些以各种借口不按照规范佩戴安全帽或安全绳的,拍照存档、责令停工,接受单独的安全教育,并予以重罚,从而督促他们时刻保证自己的人身安全。

质量部的同志在上好技术规范、作业技能等培训课的同时,把质量管控重点放到现场作业指导方面,手把手教作业人员怎么去做、怎么把每一个细节做好,怎么用实际做法和技能保证质量不出问题。工程部、试验室的同志始终蹲守在墩柱浇筑现场,从原材料选择到进场,从拌合站混凝土拌和到运输、现场检测塌落度、和易性、振捣密实度等,逐个环节检查,确保混凝土原材料质量和现场浇筑质量。

高墩施工期间,项目经理李芸、副经理王建海、总工程师陈志泉,每天到现场检查安全质量管理情况,发现问题及时解决,尽一切力量、想一切办法,确保质量创优、安全达标和节点计划的落实,并鼓励员工进行“微创新”,通过“微创新”提升质量安全。

大桥高墩养生一直是个困扰施工人员的难题,传统的高墩养生多是通过在墩柱顶端放置水桶,通过水桶打出的小孔向外渗漏,对墩柱进行养生,或者使用雾炮机进行喷淋。但高墩放置水桶和雾炮机的方式已经很难达到对整个墩柱养生的目的,水桶的容量有限,需要不断的加水,不仅麻烦,雾炮机一般受地形限制,不可能做到全周边喷淋,两种传统养生方法很难做到均匀养生。围绕这个难题,李芸和王建海要求工程技术人员动脑筋、多思考,想办法解决好高墩养生难的困局。

项目部副总工程师陈安明根据领导要求,带领大桥技术人员,围绕高墩养生展开了技术攻关,尤其矩形墩的养护,传统方式主要采用人工操作,容易产生漏喷,而且人为因素产生的养护频率不足,导致墩身养护不到位、不均匀,影响混凝土强度和外观。在项目部领导的大力支持下,经过陈安明及现场技术人员多次探讨,一种高扬程泵供式养生系统方案初步形成。他们根据现场圆形墩与方形墩又分别设计了两种不同形状的喷淋圈。喷淋圈由不锈钢管制作,在不锈钢钢管上加工一排细密均匀的出水孔,使其成为能够均匀喷洒水雾的喷淋管。并将该喷淋管按照墩身形状,围绕墩身布置一圈,连接成整体,形成喷淋系统,与纵向高强塑料管、高扬程水泵连接。通过水泵抽取河道或水井中的合格水源,源源不断地输入喷淋系统。并在水泵或喷淋管一端安装自动定时器,间隔一定时间水泵自动启动,喷淋系统自动打开,自动养生系统启动完成喷淋养生。喷淋管用简易装置固定在下层模板上,随着墩身施工加高,喷淋相对向上提升,形成可循环式养护。该项“微创新”技术不仅实用,也节省了工人劳动强度,保证了定时和均匀喷淋养护,保证了工程质量。

南山路特大桥自2020年7月开始桩基施工,先后战胜了100多天连续阴雨天气和灰质泥岩、泥岩等不良地质。桩基和墩柱施工中,为落实项目办“建环保路,保原生态”要求,做到不污染山林、不污染水源、减少施工扬尘,项目部每天派出2台洒水车和11名工人对施工便道、县道、乡道、村道洒水降尘、清理泥石,并制订实施了“高墩安全梯防风固定措施”、“高墩施工临边防护措施”等,创新了“高墩自动喷淋养生系统”、“墩柱钢筋保护层垫块”等,通过抓新技术、新工艺应用和“微创新”保证了质量安全。

在项目办、监管处、项目部领导、技术人员和施工人员的多方努力下,南山路特大桥、凤山水特大桥高墩施工进展顺利,安全质量得到了保证,墩柱浇筑施工不断加快。

2021年6月13日,该项目钢混梁场承担的国内首片60米大跨度π型钢混梁成功完成混凝土浇筑,为祁婺高速如期架梁起到了保证作用。该π型钢混梁主要应用于祁婺项目A1标所承建的南山路特大桥和凤山水特大桥。南山路特大桥及凤山水特大桥共有钢混组合梁162片。作为国内最大跨径的60米π钢混型梁预制,项目部领导格外重视,

超前谋划,超前设计,通过精心组织,合理部署,科学制订施组方案,邀请多位专家、教授、高级专业工程师,数次召方案开论证会、技术交底会,论证60米π型钢混梁制架梁方案。经过多轮遴选,最终确定了最佳施工方案,并付诸实施。在制架梁施工过程中,项目部派出派出项目副经理、高级工程师、桥梁专家石增辉负责制架梁技术指导和质量管理。石增辉是一个对工作极其负责的人,从钢混梁拼装到混凝土面板浇筑,他每天从早到晚都守在现场,不仅对拼装过程中各项技术标准严格要求,还逐点检查,逐个螺栓检查,确保拼装质量完全符合设计要求。在面板钢筋制作期间,他要逐点查看焊接质量,发现焊接不牢固或不达标的连接点,亲自监督整改。在面板混凝土浇筑时,他始终坚守现场,从混凝土现场塌落度、和易性、逐点浇筑的质量控制,到混凝土振捣、面层光洁度等,他都要亲自把关。项目部还派出安全、质量、试验人员,配合石增辉对梁体拼装和混凝土浇筑进行监督。在物料保障、技术保障、措施保证、技术交底等多方面严格把关,确保π型钢混梁制作拼装和浇筑达到安全质量标准。经过多方努力,该π型钢混组合梁顺利下线后,经检测,质量符合设计标准,为大规模生产奠定了坚实基础!

2021年8月7日,目前国内跨度最大的60米π型钢混叠合梁,在南山路特大桥顺利架设成功,标志着国内大跨度钢混叠合梁制、架梁技术向前迈出了一大步。为保施工及运营安全,架梁前项目部邀请相关鉴定机构对梁体进行了检测鉴定,并由石增辉同志负责对试架梁进行了100%、110%动载试验和125%静载试验。经动载试验与静载试验完全合格后,南山路特大桥架梁施工随即拉开帷幕。

大桥施工中,由于没有任何经验可以借鉴,施工前A1标项目部领导带领工程技术人员认真研究制订合理的施工组织方案,多次对现场作业人员分工种进行培训,提升作业人员技能。同时坚持每周一次“安全微课堂”、“施工规范微课堂”、“质量控制分析微课堂”活动。在每片梁拼装和混凝土浇筑前都进行一次技术交底,切实做好安全质量管控和技术指导。从钢混梁组件拼装,到每一个连接螺栓检查,从梁体整体检测到混凝土浇筑,从试架到动、静载试验,项目部领导和专业工程师始终坚持现场指导。充分应用大吨位架桥机应力监测系统等信息化技术,做到架梁过程中的动态控制。叠合梁架运过程中采用了四台同步运梁台车,车轮可以360度同步转向,防止钢梁扭转变形和失稳,为制梁和架梁安全推进起到了积极作用。

2021年11月6日,南山路特大桥左幅顺利贯通。项目部随即将110多米的巨型架桥机转移到大桥右幅,并于11月11日立即展开右幅钢混梁架设。右幅架梁施工中,由于天气渐冷,桥面寒风刺骨,项目部对作业人员、作业工序进行了调整,对需要做好防冻工作的各个环节采取了保暖措施,确保架梁质量和作业人员安全。同时加强对制梁场的冬季施工管理,调整了混凝土面板浇筑温度和养护水温,保证了钢混梁面板浇筑质量。

经过一年时间的紧张施工,2022年1月18日,南山路特大桥在呼啸的寒风中,顺利完成全桥架梁施工,桥面系作业当即展开。南山路特大桥的成功架设,为凤山水特大桥制梁、架梁施工积累了宝贵经验,同时也标志着该标段桥梁施工能力迈上了一个新台阶。

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