上海引領城市橋梁技術(shù)新跨越中國鐵建大橋工程局集團上海軌道交通17號線世界首例“雙U+箱型”變截面連續(xù)梁橋施工側(cè)記
2016-01-05
上海，引領城市橋梁技術(shù)新跨越——中國鐵建大橋工程局集團上海軌道交通17號線世界首例“雙U+箱型”變截面連續(xù)梁橋施工側(cè)記
陳樹青中華鐵道網(wǎng)2016-1-514:45:09分享到
（中華鐵道網(wǎng)、《路訊》雜志特約通訊員王東洋陳樹青）清晨，站在中國鐵建大橋工程局集團有限公司上海軌道交通17號線10標工地上，順著線路延伸的方向遠看，一座座沐浴在在晨曦中挺立的墩柱猶如士兵受閱，靜靜等候橋梁的鑲嵌。這條長35公里的“巨龍”出蟠龍路站后浮出地面，似蛟龍出海，橫貫青浦。
跨河道節(jié)段梁施工
為使這條“巨龍”與現(xiàn)代化城市建筑融為一體，上海市軌道交通集團從橋梁外形美觀著眼，在世界上首次采用“雙U+箱型”復合型變截面節(jié)段拼裝連續(xù)梁橋設計，引領城市橋梁設計與施工技術(shù)從實用向美觀跨越。
上海軌道交通17號線10標段施工涵蓋了線路上全部的20處預制節(jié)段拼裝連續(xù)梁橋和7處懸澆連續(xù)箱梁橋，均為跨河、跨路橋梁，具有橋梁數(shù)量多、分布地域廣、工期緊、任務重、條件復雜、施工節(jié)點多、臨標協(xié)調(diào)量大、質(zhì)量與文明施工要求高的特點。項目部堅持科技先行，以點連線，制梁架橋，實現(xiàn)世界首例順利成橋，為巨龍騰飛“點睛”。
追求美好的腳步永不停歇
關鍵詞一：上海
上海，這座屹立于長江口的中國東方明珠，讓很多人都心馳神往。上海是中國的經(jīng)濟、交通、科技、工業(yè)、金融、會展和航運中心之一，2014年GDP總量居中國城市第一、亞洲第二。上海的發(fā)展速度讓世界為之矚目！
我相信，絕大多數(shù)的人都會記得1995年4月10日這一天！沒錯，從這一天開始，上海從此告別了無地鐵的時代，迎來了一個嶄新的上海。20多年來，地鐵與上海人民朝夕相伴，以遍布城市的密集網(wǎng)絡和暢通無阻的線路為這座世界城市帶來便捷和歡樂，并以無限的可能迎接城市多元化發(fā)展的美好未來。
面向新世紀、新時代，城市建設需要融入新的理念，不僅僅是實用，還需要美觀大方，與周邊的現(xiàn)代化建筑集群添美，而不是添亂，使之形成交相輝映、相得益彰整體氛圍。為此，上海將城市美學引領到建筑設計施工領域，在一些高大上的標志性建筑融入美的文化理念，使之成為城市文化背景。
關鍵詞二：極致
上海軌道交通17號線連接虹橋機場樞紐至青浦區(qū)的軌道交通線，全長35.3公里。橫貫青浦“一城兩翼”的交通大動脈，將構(gòu)筑串連起青浦新“經(jīng)濟走廊”，被青浦居民親切稱為交通“生命線”。
由中國鐵建大橋工程局集團第二工程有限公司承建的17號線10標作為上海軌道交通節(jié)段拼裝梁橋的首個試點項目，也是世界首例在城市軌道交通領域成功采用“雙U+箱型”復合變截面節(jié)段梁方法施工，其技術(shù)及管控難度都是最高的。該梁型從整體效果上看結(jié)構(gòu)更加輕雹渾然一體，懸拼、異形節(jié)段梁達到了力學和美學的完美結(jié)合。
節(jié)段梁拼裝的方式施工不但契合了當前工廠化、標準化的經(jīng)營理念，“雙U+箱型”更是上海軌道交通的創(chuàng)舉！安全環(huán)保，外型美觀，與上海城市發(fā)展相得益彰。
關鍵詞三：方向
當前，大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新。新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的蓄勢待發(fā)，孕育催生著新理念、新業(yè)態(tài)。城市軌道交通與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P，蘊藏著巨大的發(fā)展空間。
“一語不能踐，萬卷徒空虛”。中國鐵建大橋工程局集團上海軌道交通17號線10標項目憑借先進的施工技術(shù)和優(yōu)秀的管理，干在實處永無止境，走在前列謀求新篇，為上海軌道交通鋪路架橋，為上海城市發(fā)展添磚加瓦。
施工難題前所未有
常規(guī)的節(jié)段拼裝梁一般采用箱式結(jié)構(gòu)，但本工程采用了“雙U+箱型”復合變截面形式，節(jié)段拼裝梁橋梁部結(jié)構(gòu)采用這在國內(nèi)外都是首次運用，該梁型“U”型開口結(jié)構(gòu)自由度高、模板加固困難，且632片節(jié)段預制梁均處在不同的平豎曲線上，片片都不一致，整體精度還必須控制在1公分以內(nèi)。此結(jié)構(gòu)帶來了以下幾大難點：
難題一：梁型構(gòu)造復雜?！半pU+箱型”復合變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)處在不同的平、豎曲線上，使得梁型千變?nèi)f化。相較于傳統(tǒng)的閉口箱結(jié)構(gòu)，“U”型開口結(jié)構(gòu)模板調(diào)整工作量大且精度較難控制。難題二：節(jié)段梁懸拼技術(shù)含量高，技術(shù)難點多。節(jié)段預制拼裝連續(xù)梁橋均為三跨一聯(lián)，截面形式為U型與箱型結(jié)合截面，中跨跨徑分50m、55m、70m。邊跨跨徑27.5m~42m，分0#塊現(xiàn)澆段、懸臂拼裝段及邊跨拼裝段三部分，各段之間通過濕接縫連接，在連接過程中要求技術(shù)高，必須控制在1cm內(nèi)，拼裝中要技術(shù)員、機器設備等熟練精密的配合才能完成。
難題三：誤差調(diào)整困難。在預制安裝過程中施工誤差在所難免，理論分析與實際工況也會存在偏差，但是因此產(chǎn)生的累積偏差危害巨大，需要一個強大的數(shù)據(jù)庫整合管理系統(tǒng)，將節(jié)段梁的預制安裝信息實時進行記錄分析，并給出施工調(diào)整指令。
難題四：保證預制精度方面難度增大。節(jié)段預制都以固定端模為控制基準，相較于箱式閉口結(jié)構(gòu)“U”梁開口結(jié)構(gòu)端模剛度較難控制。
難題五：0#塊現(xiàn)澆施工難度增大。本項目的0#塊為“U”梁加箱梁結(jié)構(gòu)，截面高度方向變折點多，鋼筋安裝與混凝土澆筑難度較傳統(tǒng)箱梁顯著增加。
難題六：節(jié)段的起重吊裝重量加大。“U”梁節(jié)段相較于傳統(tǒng)箱式節(jié)段重量顯著增加，懸拼吊機、及邊跨直線段的最大起重能力均增大。
難題七：運輸就位難度大。本來節(jié)段拼裝的特點是對場地要求小，梁段運輸?shù)箞鲮`活方便，但本標段“U”梁運輸（為了通過高速公路限高架）需采用低位運梁車（車底離地面30cm），且車的長度較長，最大需用32m長車。場內(nèi)運梁道路要求標準高，場地大小需滿足車輛轉(zhuǎn)彎半徑。
全面創(chuàng)新攻堅克難
面對艱巨的任務和巨大的挑戰(zhàn)，項目全體參建人員沒有退怯，也沒有在成績面前息腳，而是加足馬力，堅定“鑄造精品追求卓越”的信念和勇氣，遵循規(guī)律，勇往直前。經(jīng)過項目攻關小組的不懈努力，實現(xiàn)了多項技術(shù)創(chuàng)新。
創(chuàng)新一：針對梁型結(jié)構(gòu)研發(fā)的CQ120型高支腿桅桿式起重機通過天車和吊具上的千斤頂組組成節(jié)段三維主動調(diào)整體系，實現(xiàn)節(jié)段梁空中三個方向平動及兩個軸向轉(zhuǎn)動的三維調(diào)整和6點坐標在2mm偏差內(nèi)的精確快速對位。機架采用的菱形桁架式結(jié)構(gòu)具有自重較輕、通用性好、剛度大、變形小等優(yōu)點，濕接縫施工時可將吊具系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到剛性機架上，實現(xiàn)快速體系轉(zhuǎn)換，施工方便快捷，避免細微擾動造成新澆筑混凝土開裂。
創(chuàng)新二：液壓模板：“雙U”型節(jié)段連續(xù)梁為變截面結(jié)構(gòu)，截面高度方向變折點多，順橋向梁高變化大，位于不同的平、豎曲線上。節(jié)段均在場內(nèi)短線法預制，每一節(jié)段均要根據(jù)固定端模為基準進行調(diào)整，工作量極大。鋼模板體系創(chuàng)新的采用全液壓調(diào)整系統(tǒng)，大大提高了工效及模板安裝精度，降低了技工的勞動強度，具有很高的經(jīng)濟效益。為確保精準度的要求，采用全液壓模板系統(tǒng)。
創(chuàng)新三：SLCCS測量控制系統(tǒng)：節(jié)段梁預制安裝全流程監(jiān)控控制采用國內(nèi)領先的SLCCS控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)將橋梁基本信息、梁段分割信息、節(jié)段預制和節(jié)段安裝的數(shù)據(jù)庫整合在一起，集模型計算與預測、誤差分析與修正、測量數(shù)據(jù)采集和輸入等功能于一體，實現(xiàn)工前仿真模擬，節(jié)段梁預制、安裝施工誤差能夠及時反饋修正，有效準確的指導下一步施工。
創(chuàng)新四：測量監(jiān)控引用美國天寶S8全站儀，該儀器具有最先進的平臺支持和智能化的跟蹤傳感器，比常規(guī)電動全站儀速度快40%，而且能夠?qū)崿F(xiàn)遠程協(xié)同操作，坐在辦公室里就可以快速、輕松的完成高精度測量監(jiān)控任務。
創(chuàng)新五：自行設計加工的0#段鋼支撐采用工廠化加工，具有自重輕、加工精度高、質(zhì)量可靠、安裝周期短等優(yōu)勢，利于施工的安全、質(zhì)量、進度管控。
創(chuàng)新六：引用多功能運梁臺車，可90度原地轉(zhuǎn)向，具有整車短孝轉(zhuǎn)彎半徑孝適應能力強等優(yōu)勢，特別適合場地狹孝路況復雜的施工條件。
創(chuàng)新七：項目將線型變形預測、分析及實時監(jiān)控調(diào)整作為控制核心。采用短線法預制節(jié)段拼裝梁橋，將線型控制提前到從梁段預制開始。先將設計線型在平面立面上分解到各個梁段上，然后通過軟件進行施工階段模擬仿真分析，得出預加值添加到預制線型中，以六點坐標控制為基準，通過實時監(jiān)控數(shù)據(jù)反饋，為下一步節(jié)段預制安裝提供調(diào)整指令。從而更好地消除變形對節(jié)段預制、安裝的影響，滿足成橋線型的設計要求。
順于運籌得于精細
該標段的20處預制節(jié)段拼裝連續(xù)梁橋和7處懸澆連續(xù)箱梁橋，橋梁總長3.91km，卻零星分布在30多公里的線路上，點多、線長、面廣，施工組織管理難度極大。
施工的27處橋均為跨河、跨路橋梁，每處均需辦理行政許可。管線綠卡辦理涉及電力、通訊、自來水等10家單位，共計辦理綠卡20余張。線路施工場地穿插在1、4、5、6標內(nèi)，水電接駁全部從鄰標接入，而且每座橋的工期節(jié)點要符合鄰標的施工進度要求，給工程的協(xié)調(diào)管理帶來很大難度。
從施工平面布置圖更容易看出本項目特點，隔一段，干一段，有的人戲稱為“蛙跳式”施工。
為便于管理，項目將整個標段分成九個工區(qū)管理，實行領導班子負責制和夜間施工值班制度。每個區(qū)都配有負責人，每座橋都配有技術(shù)和安全人員，每個吊機等大型設備都有專門管理人員，每天現(xiàn)場都進行安全巡視檢查，后期基本形成3人管理一座橋模式，不僅人員配備更加科學合理，更加保證了橋梁施工保質(zhì)保量完工。此外，安全員人數(shù)增加，和技術(shù)員相互協(xié)作更加相得益彰，確保安全文明施工有序執(zhí)行。
4月23日，邀請全國著名橋梁專家、原上海市建交委科技委技術(shù)總監(jiān)錢寅泉蒞臨項目部授課。錢教授以他獨有的授課方式就“橋梁施工預應力混凝土連續(xù)梁橋施工方法要點”進行了細致的講解。授課后，錢教授詳細的詢問了項目工程施工情況，并對項目施工取得的進展給予了高度認可。
在中國鐵建股份公司上海代表處和集團公司華東區(qū)域指揮部的指導幫助下，分別于今年5月、7月、8月召開了三次推進會，組織勞動競賽。在此期間，采取觀摩會形式、開展青年突擊隊活動、提高勞動競賽獎罰標準。召開勞動競賽活動動員會，定期組織勞動競賽專題例會，迅速解決施工過程中出現(xiàn)的各種問題。全面提升項目管理的意念和水平，充分調(diào)動青年員工的積極性，點燃他們的斗志。同時加強了項目部與施工隊、各施工隊之間的協(xié)調(diào)力度，促進各項施工任務共同完成將項目各方面在現(xiàn)有基礎上提高一個層次，著重解決了施工過程中各類技術(shù)、管理及對外協(xié)調(diào)問題，取得了明顯成效，為施工全面推進和實現(xiàn)最終目標奠定了堅實基矗通過勞動競賽，取得了工程進度、質(zhì)量、安全、現(xiàn)場文明施工全面提升，展現(xiàn)了中國鐵建的企業(yè)風采。
和協(xié)團隊勤勉奉獻
在與項目主要領導交流過程中，談到項目成功的秘訣時，他們一致認為之所以能夠克服重重困難，取得了意想不到的成績，根源在于他們有一支敢打敢拼的團隊、一支講究奉獻的團隊、一支和諧的團隊。
項目剛上場時，大家來自四面八方，彼此都不熟悉，完全是一個新組建的項目，工作上生活上都需要磨合。由于工程技術(shù)要求高施工難度大，過程中也出現(xiàn)了會議多、要求嚴、員工不理解的情況，但經(jīng)過幾次反復溝通交流，大家都很快意識到形勢的緊迫性，快速地轉(zhuǎn)變了觀念，進入了角色。項目領導班子以身作則，與員工同吃同住同工作，積極主動解決員工工作和生活上的各種問題，讓全體員工都體會到了大家庭的溫暖。
2015年11月4日是特殊的一天，項目經(jīng)理林吉興剛剛做完直腸手術(shù)，醫(yī)生要求必須要臥床休息。但他沒有去休息，而是直奔上海梁廠協(xié)調(diào)工作，肩上的使命和他對工作的追求、對員工的責任使他成為一名不懼病痛的強者，他的敬業(yè)精神感染了項目上的所有人，也讓項目更加團結(jié)、更加有活力。
