魚(yú)山速度鑄就品質(zhì)工程

文 浙江交通集團(tuán)杭紹甬公司

1999年，華東地區(qū)首座跨海大橋朱家尖跨海大橋，全長(zhǎng)2907米，歷時(shí)27個(gè)月建成；2009年，舟山連島工程中建設(shè)期最短，全長(zhǎng)5452米的西堠門(mén)大橋，歷時(shí)31個(gè)月建成通車(chē)；如今，在更加惡劣的施工環(huán)境下，主通道項(xiàng)目魚(yú)山大橋采用基于新一代橋梁工業(yè)化理念的快速施工技術(shù)，在保證質(zhì)量安全的前提下，僅用27個(gè)月就完成了建設(shè)任務(wù)，將跨海大橋“拉”長(zhǎng)到8815米，相比常規(guī)技術(shù)工期縮短了23個(gè)月。

創(chuàng)新設(shè)計(jì)為快速發(fā)展打好前戰(zhàn)

魚(yú)山大橋是國(guó)家重大戰(zhàn)略項(xiàng)目舟山國(guó)際綠色石化基地的配套交通保障工程，需要在27個(gè)月之內(nèi)建成通車(chē)。傳統(tǒng)群樁基礎(chǔ)施工時(shí)間長(zhǎng)、承臺(tái)澆筑質(zhì)量和耐久性不易保證、波流力和沖刷作用強(qiáng)烈……魚(yú)山大橋項(xiàng)目非通航孔橋下部結(jié)構(gòu)采用單樁獨(dú)柱鋼管復(fù)合樁的設(shè)計(jì)方案。在鋼管復(fù)合單樁中，最大樁基礎(chǔ)直徑可達(dá)5米，最大樁長(zhǎng)可達(dá)148米，采用有鋼管段和無(wú)鋼管段的兩段式構(gòu)造。有鋼管段的樁徑長(zhǎng)度及鋼管壁厚由地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)受力、沉樁能力、施工期承載等綜合因素來(lái)確定，而無(wú)鋼管段樁徑主要取決于單樁豎向承載力要求。大橋采用超大直徑單樁按無(wú)承臺(tái)設(shè)計(jì)，相比群樁基礎(chǔ)施工工期縮短40%、波流力減少80%、沖刷深度減少了20%以上，明顯縮短工期、降低造價(jià)。

與此同時(shí)，大橋上部結(jié)構(gòu)按100%預(yù)制裝配設(shè)計(jì)，在保證建筑構(gòu)件的質(zhì)量前提下，降低建造環(huán)境對(duì)項(xiàng)目施工的影響，加快施工進(jìn)度。

魚(yú)山大橋項(xiàng)目上部結(jié)構(gòu)通航孔橋的設(shè)計(jì)中采用混凝土與鋼混合箱梁的連續(xù)剛構(gòu)，主跨260米的跨中段采用89米的鋼箱梁，并采用整體運(yùn)輸方式吊裝；非通航孔橋梁則根據(jù)水深、地質(zhì)和墩高等條件，在淺水區(qū)采用50米節(jié)段預(yù)制架橋機(jī)逐跨拼裝混凝土連續(xù)箱梁，深水區(qū)采用70米節(jié)段預(yù)制懸臂拼裝混凝土連續(xù)箱梁。上部結(jié)構(gòu)的節(jié)段梁預(yù)制拼裝，全面實(shí)現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)，并與下部結(jié)構(gòu)施工并行開(kāi)展，讓工序緊密銜接。

將海上作業(yè)搬向陸地

魚(yú)山大橋位處浙江沿海高風(fēng)速帶，臺(tái)風(fēng)、季風(fēng)高發(fā)，年均有效工作日僅200天左右，復(fù)雜的氣候條件不僅增加了魚(yú)山大橋施工技術(shù)難度，還壓縮了項(xiàng)目施工作業(yè)時(shí)間。

面對(duì)建設(shè)技術(shù)難度大，有效作業(yè)時(shí)間短的現(xiàn)狀，魚(yú)山大橋綜合考慮結(jié)構(gòu)性能，施工能力、經(jīng)濟(jì)合理性及美學(xué)效果后，踐行橋梁工業(yè)化建造理念，以減少海上作業(yè)工序、海上作業(yè)時(shí)間及海上作業(yè)人員的“三減少”為原則，采用快速施工技術(shù)，在3個(gè)月時(shí)間內(nèi)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化施工工藝，快速修建了7.8公里棧橋。將海上作業(yè)改為陸地作業(yè)，不僅提高了作業(yè)效率，還為外海作業(yè)提供了便捷、安全、舒適的陸運(yùn)施工通道，實(shí)現(xiàn)了惡劣復(fù)雜海洋環(huán)境條件下高品質(zhì)快速建設(shè)的目標(biāo)。

其次，超長(zhǎng)超大直徑鋼管復(fù)合樁樁徑大、樁長(zhǎng)大、護(hù)筒重量大、鋼筋籠重量大、混凝土澆筑方量大等也是魚(yú)山大橋建設(shè)中遇到的問(wèn)題。

面對(duì)這樣的難題，魚(yú)山大橋項(xiàng)目采用打樁船整樁打設(shè)和沉管式導(dǎo)向裝置技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了3厘米內(nèi)高精度的基礎(chǔ)偏位控制。在施工時(shí)，先由履帶吊單節(jié)起吊對(duì)接、再轉(zhuǎn)用浮吊整節(jié)起吊下放，研制了由履帶吊轉(zhuǎn)換浮吊的專用吊具，解決了履帶吊起重能力不足、浮吊時(shí)因搖擺起伏而引起的對(duì)接質(zhì)量、速度和安全等問(wèn)題。在混凝土運(yùn)輸方面，將連續(xù)棧橋作為運(yùn)輸通道，達(dá)到了12小時(shí)2000立方米混凝土的輸送量，確保了超大樁基混凝土質(zhì)量，也解決超大方量樁基連續(xù)澆筑的混凝土供應(yīng)問(wèn)題。

除此之外，魚(yú)山大橋項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中采取模塊化施工理念，由局部小模塊到大模塊，達(dá)到工廠預(yù)制生產(chǎn)與現(xiàn)場(chǎng)施工兩不耽誤的效果。

魚(yú)山大橋的通航孔棧橋跨越海底電纜，設(shè)計(jì)為65.3米大跨度鋼桁架梁，在工廠內(nèi)，加工標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，將其組裝成整體運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)吊裝。7.8公里鋼棧橋采用多點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行的方式，僅僅用了3個(gè)月就快速完成。長(zhǎng)線法制作項(xiàng)目下部結(jié)構(gòu)鋼筋籠，通過(guò)分節(jié)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接安裝。架橋機(jī)將工廠內(nèi)加工完成的單元構(gòu)件，組拼成模塊，運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)安裝成整體。

精準(zhǔn)智能 展現(xiàn)毫米級(jí)控制

魚(yú)山大橋節(jié)段梁預(yù)制安裝質(zhì)量目標(biāo)是無(wú)墊片安裝，且合龍誤差不超過(guò)2厘米，實(shí)現(xiàn)節(jié)段梁預(yù)制安裝的“毫米級(jí)”控制。為了達(dá)到這樣的安裝精度目標(biāo)要求，魚(yú)山大橋項(xiàng)目部通過(guò)對(duì)影響精度因素的敏感度分析，控制計(jì)算誤差、預(yù)制測(cè)量誤差、預(yù)制模板誤差、橋位現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量誤差，并要求施工、監(jiān)理、監(jiān)控單位制定對(duì)策，將誤差降到最低，將工程做到最精細(xì)。

魚(yú)山大橋樁基施工

控制外界條件影響，是減少節(jié)段梁計(jì)算階段誤差的第一步。對(duì)于節(jié)段梁模型參數(shù)，如彈性模量，管道摩擦系數(shù)和偏差系數(shù)，需要根據(jù)實(shí)測(cè)進(jìn)行模型參數(shù)的修正。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)選擇最佳的養(yǎng)護(hù)房裝置，并且打造恒溫恒濕廠房，優(yōu)化選擇養(yǎng)護(hù)噴頭形式和布設(shè)位置，保證可以有3個(gè)月的存梁時(shí)間，減少混凝土徐變對(duì)節(jié)段梁的影響。

在節(jié)段梁預(yù)制測(cè)量過(guò)程中，為預(yù)防預(yù)制廠地基沉降，需要嚴(yán)格地控制預(yù)制臺(tái)座沉降，為此專門(mén)發(fā)明了專用地測(cè)量構(gòu)件組合裝置，以減少測(cè)量?jī)x器的系統(tǒng)誤差。為了更為精確，分別采用兩種測(cè)量方法“六點(diǎn)全站儀法”和“四點(diǎn)尺量法”進(jìn)行測(cè)量，雙法互相復(fù)核，以減少測(cè)量誤差。

魚(yú)山大橋項(xiàng)目部使用高精度、大剛度、全液壓式不銹鋼復(fù)合模板，加強(qiáng)預(yù)制系統(tǒng)的沉降與變形監(jiān)測(cè)，增強(qiáng)模板系統(tǒng)穩(wěn)定性。在橫向、豎向、縱向加強(qiáng)模板自身連接，以減小模板系統(tǒng)的變形，減少預(yù)制模板出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。在橋位現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量階段，魚(yú)山大橋創(chuàng)新測(cè)量工藝，使用高精度全站儀，雙人雙測(cè)，嚴(yán)格規(guī)范早晚測(cè)量時(shí)機(jī)，嚴(yán)格把控可能出現(xiàn)的誤差因素。

不僅如此，魚(yú)山大橋項(xiàng)目還采用了混凝土箱梁短線法節(jié)段預(yù)制、懸臂拼裝和鋼箱梁整體吊裝的施工工藝。項(xiàng)目建立了精細(xì)化的施工全過(guò)程數(shù)字化幾何控制體系，積極創(chuàng)建“智慧工地”，探索在手機(jī)或電腦上管控建設(shè)工地現(xiàn)代化管理手段，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的信息化、精準(zhǔn)化管理，所有信息均可通過(guò)統(tǒng)一的管理平臺(tái)獲取，讓橋梁建造與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效結(jié)合。

見(jiàn)微知著。從計(jì)算到測(cè)量，從預(yù)制到拼裝，魚(yú)山大橋嚴(yán)格把控各個(gè)環(huán)節(jié)，以精細(xì)實(shí)現(xiàn)品質(zhì)。魚(yú)山大橋的全線建成，創(chuàng)造了同等規(guī)模跨海大橋快速施工新記錄，為舟山綠色石化基地提供重要的交通保障。