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东半环EPC1标 大胆创新 完成二环路首个桥梁顶升 精细操作



大胆创新 精细施工 北星立交同步顶升创下“二环之最”

在二环路“双快”工程中,对北星立交采用同步顶升技术,并率先实施。同步顶升方案的提出和实施,不仅最大限度地利用了原有桥梁,同时确保了二环路“双快”工程在5月底如期完工。桥梁顶升,在成都市还是第一次。而这一重担,就落在了身上。

开辟前场后场两个“主战场”

减少5个月准备时间

第一次,意味着更多的困难和未知;第一次,意味着更大的挑战和风险。北星立交上部结构为简支梁而非连续梁,通俗地形容其桥板就像是用一块块积木搭成的,结构松散,同步顶升过程中的整体性和稳定性大大低于连续梁。而工期紧迫是该次施工遇到的第二个大困难。按照方案,北星立交东、西引桥均要实施顶升,其中西引桥7跨、长180米,顶升高度从3.8厘米到6.7米不等;西引桥6跨、长150米,顶升高度从3.8厘米到5.398米不等。“像这种工程量的施工,一般情况下需要用10到12个月。但因为要符合二环路总工期的要求,北星立交的顶升时间只能用常规时间的一半,不然就会影响整个二环路的如期完工。”

对于自信的勇者而言,从来都坦然迎接困难,理性地应对困难。面对困难,以具有针对性的创新见招拆招,一一应对。“创新必须大胆,才能迈出脚步;而实施必须保守,才能确保万无一失。”在创新之前,把北星立交分析了个透——抓住特点,才能攻坚克难。首先是整体技术上的创新,采用电子计算机同步顶升、逐跨分段到位。“由于同步顶升全部,由电脑系统控制,属于自动化程序化操作,所以标准性、可控性更强;而交替同步顶升中有人工参与,安全性弱于同步顶升。” 安从志说。其次是在支撑技术上的创新。结合工程现状,与设计单位反复研究,最后制定出北星立交顶升的主支撑充分利用原桥桩基自身承载能力、在原墩柱上架设四肢式牛腿钢抱箍作为主反力承重支架体系的新技术。同时,墩柱两端各侧采取两根直经达到600毫米的大钢管柱,与牛腿形成结构稳定的三角形钢结构,作为辅支架。这一主一辅两种支架的钢结构,都可以在工厂进行预制,这就使得现场在进行各种准备的同时,又开辟出可以与现场同步的“后场”,双头并进。前场后场两个“主战场”的开辟,有效地减少了工期,把原来需要半年的准备时间,通过科学地组织,减少到了一个月。

多项同步顶升工艺创新

既减时间又增安全

同步顶升工艺上,也以“确保安全、确保质量、确保时间”为目标,进行多种技术创新。通过工期倒排,果断地在施工中增加投入,采取“顶得更快”的大吨位千斤顶——小千斤顶每次行程只能同步顶升10厘米,而采用的单顶为600吨的大吨位千斤顶一个行程可以顶升30厘米。其次,采用的液压千斤顶还带有机械式自锁装置,这种千斤顶的使用,将桥梁主工艺流程的工期减少到20天,创下全二环之最。“使用这种千斤顶,在东、西引桥同时进行的情况下,只需要20天;而用小千斤顶,以每天完成一个行程,平均以10厘米来计算,则要用60天。”安从志分析道。在监控方面,则采用了在线全程步步监控技术,同时采取计算机自控、现场仪器实测、第三方检测三方数据每步比对,做到了监测的全覆盖、零死角。

  此外,项目部还在墩柱接长上采用技术创新。“一是采用先进的金刚链锯静力切割技术,为桥梁墩柱‘截肢’后,保证了其上部结构整体性不受到任何影响;二是自密式高性能泵送混凝土灌注技术,确保优质高效;三是外包钢管柱进行加固,等于是给墩柱穿上了增加安全系数的一件‘铁布衫’。”安从志说。桥台改桥墩技术,则采取预先定制,让厂家加工钢管柱,然后在现场顶推嵌入承台。这种装配式施工方法,同样实现了前后场同步。

  多项新技术、新工艺的成功应用,确保了北星立交的同步顶升施工仅用了4个月就顺利完成。北星立交同步顶升案例,是以空间换时间、以技术创新换工期的典范。

  克服场地窄人车密等诸多困难 提前完成吊装

  此次二环路高架桥的施工,箱梁基本上都采用了事先预制、然后运到现场进行吊装的方式,以确保如期完工。对于所在的东半环EPC1标,在吊装中最难的就是吊装场地相当狭窄;而标段内由于有多个大型市场,人流、车流特别大,给施工期间的安全带来极大挑战。

  EPC1标共有钢箱梁1.3万多吨,涉及6座主线桥和4座匝道桥;单块最重达87吨,最长达41.5米;全线钢箱梁共有206个块件。

  凡事预则立,不预则废。在钢箱梁的制作方面,采取了三个“预先”。首先是预先作工艺型式的验证;其次是预先加工块件时同步检查验收块件,将质量检测验收工作前置;还有就是厂家预先进行试拼架,然后再出厂。三个“预先”的采取,确保了从去年10月初启动的钢箱梁制作,仅用4个半月就全部完成。

  为了在吊装高峰来临之时准备好充足的箱梁,在梁厂的选择上,特意选择了位于龙泉驿能够大量堆放梁片的梁厂,但这客观上就加长了运输距离。因为每一片钢箱梁都是异形,重心不居中,而且长度超长,所以在运输中不仅难度大,而且容易造成偏心侧翻等安全事故。为了确保运输过程中的安全,专门安排了10人组成的运输保障小组。在梁片运输中,前有开道车,中有“安全盯梢员”,车队尾部还有押道车。多重防护,预防了运输中事故的发生。

  与制作和运输相比,吊装才是让EPC1标项目部头痛的难题。虽然吊装都是在晚上10点之后,但车水马龙的火车北站、高笋塘路段依然人多、车多。吊车四周就算是拉上了确保安全施工区域的警戒线,也会马上被冲破。“晚上主要是货车多;早上四五点则是来自全国的商家到批发市场批货的高峰,人流简直像潮水一样。这个时候我们就只有暂时停止吊装,以免造成安全事故,等这个人流高峰过去再进行吊装。”项目部负责吊装的项目副经理范超怀说。施工区域的狭窄常常“逼迫”范超怀充当“说客”,去说服路边建筑上的广告牌主等,请求暂时拆除他们的广告牌,等吊装完成后再予以恢复,因为假如硬要吊装的话,肯定会碰撞到广告牌等。而这种情况,在EPC1标的吊装过程中发生过若干次。天上的障碍物多,地上人多车多,地下的管网也不“给力”——所在的标段,特别是火车北站一带的地下管线不仅是错综复杂,而且年头很久,根本就不能承受吊车加上重物后的重量。项目部只有在这些薄弱的路段上铺设上3厘米厚的钢板,对其进行保护,然后再展开作业。

  为了尽量消化场地狭窄等劣势造成时间上的消耗,EPC1标在设备选择、施工组织上下了大力气。针对不同的块件大小、重量,项目部采用450吨、350吨、250吨、150吨的多种吊车进行协同组合,以高效率、安全地完成吊装作业。与此同时,加大投入将滚动作业优化为效率更高的平行作业。为此,对每座钢梁桥吊装的临时性钢支架体系都单独投入,避免了周转时间,以形成平行同步作业。在质量检测方面,钢箱梁在厂家时就先用超声波逐一检测;在现场,则采用美国teft检测方式进行检测。“双检测不仅确保了钢箱梁的质量,而且避免了因质量不过关而产生返工浪费的情况,也节省了时间。”安从志说。

  去年11月24日,EPC1标开始进行第一片钢箱梁的吊装;今年4月3日凌晨,最后一片钢箱梁安家火车北站,完成时间比业主要求的4月5日提前两天。

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