沱江大橋鋼箱梁頂推施工中的技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化探討

王金瑞

(中鐵二十局集團(tuán)第二工程有限公司，陜西 西安 710000)

工程項(xiàng)目管理是確保大型工程順利完成的核心環(huán)節(jié)。隨著工程技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，施工方法越來越多樣化，管理手段也日趨復(fù)雜。特別是在大型橋梁工程中，頂推法施工技術(shù)、數(shù)控聯(lián)機(jī)步履千斤頂?shù)雀呔饧夹g(shù)的應(yīng)用，大大提高了施工效率，降低了施工難度，同時(shí)也對現(xiàn)場施工管理提出了更高要求。精準(zhǔn)對接工廠制造與現(xiàn)場施工是提高工程效率的關(guān)鍵，而高空作業(yè)安全防護(hù)措施的創(chuàng)新進(jìn)一步確保了施工人員的生命安全。施工部署與計(jì)劃的科學(xué)性直接影響著工程的質(zhì)量與進(jìn)度，包括生產(chǎn)管理體系的構(gòu)建、總工期與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的控制，對于防范和處理可能出現(xiàn)的各種問題至關(guān)重要。

1 工程概況

成都至南充高速公路擴(kuò)容工程LJ8標(biāo)項(xiàng)目是一項(xiàng)關(guān)鍵的交通基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)建工程，位于四川省境內(nèi)，旨在提升滬蓉高速成南段的通行能力。該工程東起南充，西至成都，全長約66.803km，是四川盆地的重要交通動(dòng)脈。項(xiàng)目的主要目標(biāo)是將現(xiàn)有的雙向四車道高速公路擴(kuò)建為雙向八車道，整體式路基寬度從26.0m擴(kuò)建至41.0m，設(shè)計(jì)速度維持在100km/h，以適應(yīng)日益增長的交通需求。項(xiàng)目的核心工程是沱江大橋第四聯(lián)鋼箱梁運(yùn)輸、安裝工程，其橋面寬度為22.35m，鋼箱梁箱室寬度約2m，梁中心高度約為2.8m。該橋采用3跨70m的連續(xù)組合鋼箱梁設(shè)計(jì)，跨越沱江，其中最重的梁段為節(jié)段12-A，重量約38t。為了解決70m跨徑不設(shè)臨時(shí)墩的施工挑戰(zhàn)，項(xiàng)目采用了頂推法施工，這是一種成熟的施工工法，通過數(shù)控聯(lián)機(jī)步履千斤頂實(shí)現(xiàn)梁段的精確頂推，確保施工的高效和安全。技術(shù)保障條件方面，項(xiàng)目在工廠制造階段采用匹配總拼及預(yù)拼裝，確保鋼梁的制造線形、連接關(guān)系和精度滿足橋位架設(shè)的要求。項(xiàng)目采取了嚴(yán)格的安全防護(hù)措施，包括高空作業(yè)安全防護(hù)，以及特種作業(yè)人員的配備，確保施工過程中的安全。施工部署及計(jì)劃方面，鋼梁的制造和涂裝在成都鋼結(jié)構(gòu)基地完成，隨后通過汽車運(yùn)輸至橋位施工現(xiàn)場進(jìn)行吊裝施工[1]。

2 沱江大橋鋼箱梁頂推施工中的技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化方向

2.1 頂推法施工技術(shù)概述

鋼箱梁頂推施工作為當(dāng)前大跨度橋梁建設(shè)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其應(yīng)用逐漸成為工程建設(shè)的主流。該技術(shù)在安全性、經(jīng)濟(jì)性和施工效率等方面顯示出顯著的優(yōu)勢。頂推法施工技術(shù)源于傳統(tǒng)的設(shè)備推進(jìn)方法，通過施加連續(xù)推力的方式完成鋼箱梁的架設(shè)，從而減少了對底部支撐結(jié)構(gòu)的依賴，極大緩解了對水域和航道的影響。隨著施工技術(shù)的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，頂推法的操作更加精細(xì)，控制系統(tǒng)也更為智能化。目前在長跨度、大載荷以及復(fù)雜地形條件下的橋梁構(gòu)建中，頂推法展現(xiàn)出無可比擬的技術(shù)優(yōu)越性。工程實(shí)例表明，采用頂推施工法能有效縮短工期，減少對環(huán)境的干擾，同時(shí)提高構(gòu)件的安裝精度。此項(xiàng)技術(shù)的核心在于預(yù)先設(shè)計(jì)的施工計(jì)劃和精確的力學(xué)計(jì)算，確保了施工過程中的穩(wěn)定性和可靠性。機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新發(fā)展和計(jì)算模型的精確構(gòu)建是頂推施工技術(shù)得以廣泛應(yīng)用的物質(zhì)基礎(chǔ)和理論支撐。展望未來，頂推法施工技術(shù)必將在橋梁建設(shè)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)光發(fā)熱，推動(dòng)相關(guān)科學(xué)技術(shù)和工程實(shí)踐的不斷進(jìn)步。

2.2 數(shù)控聯(lián)機(jī)步履千斤頂?shù)膽?yīng)用與優(yōu)化

在現(xiàn)代橋梁工程中，隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用要求的提升，數(shù)控聯(lián)機(jī)步履千斤頂技術(shù)在鋼箱梁頂推施工中展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢。該技術(shù)的核心在于通過計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對千斤頂推進(jìn)力的精準(zhǔn)控制，與此同時(shí)，步履式設(shè)計(jì)使得重載物體能在橫向與縱向?qū)崿F(xiàn)連續(xù)行走，從而有效解決了傳統(tǒng)頂推施工技術(shù)在力的傳遞與梁體位移控制上的局限。在此技術(shù)的應(yīng)用過程中，操作系統(tǒng)的優(yōu)化升級可實(shí)現(xiàn)操作界面的簡化和操作指令的智能化，顯著降低了對操作人員技能的依賴，提高了施工的自動(dòng)化水平。施工現(xiàn)場千斤頂?shù)牟贾门c同步控制，成為了施工精度與效率改進(jìn)的關(guān)鍵點(diǎn)，多點(diǎn)協(xié)同作業(yè)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋機(jī)制確保了梁體頂推過程的穩(wěn)定性與安全性。鋼箱梁頂推施工中，千斤頂所承受的負(fù)荷和施加的推力是施工安全的重要參數(shù)，數(shù)控步履千斤頂以其可編程的特性，使得力的調(diào)整可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行微調(diào)，實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷與推力的平衡，最終確保了施工過程中箱梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。

2.3 工廠制造與現(xiàn)場施工的精準(zhǔn)對接

在鋼箱梁頂推施工技術(shù)的創(chuàng)新過程中，工廠制造與現(xiàn)場施工的精準(zhǔn)對接顯得尤為重要。通過采用高精度的測量技術(shù)和先進(jìn)的信息管理系統(tǒng)，可以有效保證構(gòu)件的生產(chǎn)制造與現(xiàn)場安裝精度的一致性。工廠內(nèi)采用自動(dòng)化的生產(chǎn)線，對鋼材進(jìn)行切割、焊接和裝配，這一過程嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，確保每一部分構(gòu)件的尺寸精準(zhǔn)無誤。在構(gòu)件制造完成后，采用專業(yè)的運(yùn)輸設(shè)備將它們安全、準(zhǔn)確地運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。施工現(xiàn)場在接收到工廠制造的構(gòu)件后，通過專業(yè)的安裝團(tuán)隊(duì)進(jìn)行精準(zhǔn)的對接。在對接前，現(xiàn)場技術(shù)人員會(huì)先行對施工現(xiàn)場進(jìn)行準(zhǔn)備，包括測量、標(biāo)定和提前模擬安裝過程，確保施工環(huán)境與制造環(huán)境的一致性。借助現(xiàn)場高精度的測量設(shè)備，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測構(gòu)件的安裝位置，確保每一步操作都嚴(yán)格符合設(shè)計(jì)要求。采用先進(jìn)的通訊技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場與工廠之間的信息互通，可以及時(shí)調(diào)整施工計(jì)劃和解決突發(fā)問題，保證施工進(jìn)度與質(zhì)量。精準(zhǔn)對接的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)在于信息的實(shí)時(shí)共享和溝通機(jī)制的有效建立。通過建立統(tǒng)一的信息平臺(tái)，工廠制造與現(xiàn)場施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)都能實(shí)時(shí)更新項(xiàng)目進(jìn)展和技術(shù)數(shù)據(jù)，確保信息的準(zhǔn)確傳遞和快速響應(yīng)。這種方式不僅優(yōu)化了資源分配，減少了溝通成本，還顯著提高了工作效率和項(xiàng)目質(zhì)量。通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的共享，各參與方可以即時(shí)調(diào)整策略和計(jì)劃，以應(yīng)對突發(fā)情況，確保項(xiàng)目按時(shí)完成。此外，這個(gè)平臺(tái)還能作為知識(shí)庫，為未來的項(xiàng)目提供寶貴的參考和學(xué)習(xí)資源，推動(dòng)持續(xù)改進(jìn)和創(chuàng)新[2]。

2.4 到鄰近既有線轉(zhuǎn)體施工安全管控難點(diǎn)及管控方向

在沱江大橋的鋼箱梁頂推施工過程中，技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化方向主要集中于提高施工效率、確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性以及最小化對環(huán)境的影響。通過采用高性能材料和先進(jìn)的施工技術(shù)，比如使用高強(qiáng)度鋼材以減輕結(jié)構(gòu)重量、應(yīng)用智能化施工管理系統(tǒng)來監(jiān)控施工進(jìn)度和質(zhì)量，以及采用環(huán)保型施工方法以減少噪音和污染，大大提升了施工的效率和安全性。此外，對于接近既有線的轉(zhuǎn)體施工環(huán)節(jié)，安全管控成為一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。在這一過程中，精確的計(jì)算和精細(xì)的操作至關(guān)重要，以確保轉(zhuǎn)體過程中不對既有線造成影響。采用先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備和技術(shù)，如使用GPS和激光掃描技術(shù)來實(shí)時(shí)監(jiān)控轉(zhuǎn)體過程中的位移和傾斜，能有效地預(yù)防和控制風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，制定詳盡的應(yīng)急預(yù)案，對可能出現(xiàn)的各種情況進(jìn)行預(yù)演練，確保在任何緊急情況下都能迅速有效地響應(yīng)。這些技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化措施，不僅提高了施工過程的安全性和效率，也為類似工程提供了寶貴的參考。通過不斷探索和應(yīng)用新技術(shù)、新方法，可以更好地應(yīng)對施工過程中的各種挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的高質(zhì)量完成。在沱江大橋這樣的重大工程項(xiàng)目中，對技術(shù)的不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，以及對施工安全的嚴(yán)格管控，是確保工程成功的關(guān)鍵[3]。

3 施工部署與計(jì)劃

3.1 一橋兩地制造與安裝的策略

在實(shí)施跨地區(qū)重大橋梁工程時(shí)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)是制造元件與現(xiàn)場施工的同步協(xié)調(diào)。解決此問題的一種有效策略就是對兩地的制造工序與安裝進(jìn)度進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，以保證工程高效與精確交付。橋梁元件在不同地理位置的工廠內(nèi)精密制造，隨后經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量控制與尺寸驗(yàn)證以符合設(shè)計(jì)要求。工廠預(yù)制完成之后，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場的過程需要詳盡的物流規(guī)劃，確保元件在運(yùn)輸過程中的完好無損，且達(dá)到即時(shí)裝配的條件。施工現(xiàn)場的準(zhǔn)備工作同樣關(guān)鍵，不僅包括技術(shù)人員對接口設(shè)計(jì)與裝配程序的熟悉，還要涵蓋對施工設(shè)備的調(diào)試以適應(yīng)各種作業(yè)條件。工程團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)場依據(jù)嚴(yán)密的作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行操作，將每個(gè)部件準(zhǔn)確放置并固定，確保其與整體結(jié)構(gòu)的完美契合。此外，兩地工程團(tuán)隊(duì)間的信息溝通與協(xié)作尤為重要，任何變更信息或突發(fā)情況都需實(shí)時(shí)共享，并迅速做出響應(yīng)調(diào)整。為了緩解可能出現(xiàn)的施工延誤風(fēng)險(xiǎn)，項(xiàng)目管理者需要提前制定一套高效的生產(chǎn)與安裝時(shí)間表，并密切監(jiān)控時(shí)間節(jié)點(diǎn)的達(dá)成情況。何時(shí)完成制造、何時(shí)啟動(dòng)運(yùn)輸、何時(shí)開始現(xiàn)場裝配——每一個(gè)環(huán)節(jié)都必須得到嚴(yán)格控制。同時(shí)，如何縮短制造到裝配的時(shí)間間隔，提高施工效率，也是項(xiàng)目成功的關(guān)鍵因素之一。

3.2 施工總工期與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制

在確保施工項(xiàng)目按時(shí)完成的同時(shí)，精確控制關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)是工程管理中至關(guān)重要的一環(huán)。任何復(fù)雜工程的總工期掌控都要求項(xiàng)目經(jīng)理對于施工進(jìn)程、資源配置和風(fēng)險(xiǎn)評估有深入的了解和嚴(yán)格的把控。有效率的時(shí)間管理策略要能夠識(shí)別出哪些工作需要優(yōu)先執(zhí)行，哪些可以稍后安排，從而保障關(guān)鍵路徑上的任務(wù)不受延誤，確保整個(gè)項(xiàng)目的流暢執(zhí)行。在施工項(xiàng)目的總工期內(nèi)，對關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的控制不是一項(xiàng)靜態(tài)的任務(wù)。項(xiàng)目經(jīng)理需要定期地與團(tuán)隊(duì)一起審視項(xiàng)目進(jìn)度，對照計(jì)劃與實(shí)際的對比，評估可能出現(xiàn)的延誤，并制定應(yīng)對措施。這一過程要求項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)不斷地進(jìn)行溝通和協(xié)作，以確保每一項(xiàng)任務(wù)都能及時(shí)完成。這一系列的控制和管理不單是為了確保項(xiàng)目如期完成，還要保障施工過程中的安全和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)化資源調(diào)配，如人力、設(shè)備的高效使用和材料的及時(shí)供應(yīng)，也是必不可少的一環(huán)。在不影響工程質(zhì)量的前提下，逐步消減不必要的時(shí)間延誤和成本開支，以期達(dá)到工程總體計(jì)劃的最優(yōu)化。

3.3 安全生產(chǎn)管理體系的構(gòu)建

在構(gòu)建安全生產(chǎn)管理體系的過程中，關(guān)鍵在于將安全意識(shí)深入人心，并通過一系列切實(shí)可行的措施確保施工現(xiàn)場安全無事故。體系的基石是安全文化的培育，以此為核心，通過教育培訓(xùn)，提升工作人員的安全技能和應(yīng)急處置能力。管理體系必須涵蓋嚴(yán)格的規(guī)章制度，不僅包括依法施工的要求，還應(yīng)當(dāng)涉及特殊情況下的操作規(guī)程。日常監(jiān)督檢查不可或缺，在施工全過程中要實(shí)行全面的安全監(jiān)控。為實(shí)現(xiàn)源頭控制，采用科學(xué)的設(shè)計(jì)和先進(jìn)的技術(shù)是至關(guān)重要的，技術(shù)上的創(chuàng)新可降低潛在風(fēng)險(xiǎn)。在人員的選擇與配置方面，應(yīng)確保施工隊(duì)伍擁有合格的專業(yè)知識(shí)和充分的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。工地上的每一臺(tái)機(jī)械設(shè)備均應(yīng)定期接受維護(hù)與檢測，確保其性能可靠，避免因設(shè)備故障引發(fā)安全事故。環(huán)境因素同樣影響安全生產(chǎn)，施工現(xiàn)場必須適應(yīng)并符合環(huán)境保護(hù)的相關(guān)法規(guī)，如此才能減少對環(huán)境的負(fù)面影響并提供安全的工作條件。

3.4 到鄰近既有線轉(zhuǎn)體施工安全管控要點(diǎn)及實(shí)施策略

施工部署與計(jì)劃在確保沱江大橋鄰近既有線轉(zhuǎn)體施工安全方面扮演著至關(guān)重要的角色，需要精心設(shè)計(jì)并嚴(yán)格執(zhí)行以應(yīng)對各種潛在風(fēng)險(xiǎn)。在制定施工計(jì)劃時(shí)，考慮到轉(zhuǎn)體施工對周圍環(huán)境、尤其是既有線的潛在影響，必須綜合運(yùn)用多種策略和技術(shù)，確保施工過程的安全性和準(zhǔn)確性。這包括使用高精度監(jiān)測設(shè)備監(jiān)控轉(zhuǎn)體過程中的每一步，確保所有活動(dòng)都在安全的容差范圍內(nèi)進(jìn)行。同時(shí)，采用模擬測試和先進(jìn)的計(jì)算模型預(yù)測轉(zhuǎn)體對既有線可能產(chǎn)生的影響，從而制定出更為科學(xué)、合理的施工方案。安全管控措施的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是施工團(tuán)隊(duì)的專業(yè)培訓(xùn)和技能提升，確保所有參與人員都能準(zhǔn)確理解施工方案和應(yīng)急預(yù)案，以及掌握相應(yīng)的操作技能。為了減少對既有線的影響，施工計(jì)劃還應(yīng)考慮到合理安排施工時(shí)間，避免高峰時(shí)段進(jìn)行高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)，同時(shí)也需要設(shè)置足夠的安全緩沖區(qū)域，防止施工活動(dòng)對既有線產(chǎn)生直接沖擊[4-5]。

4 結(jié)語

穿越幾個(gè)世紀(jì)，橋梁建設(shè)始終是人類文明進(jìn)步的象征。在這一發(fā)展歷程中，技術(shù)革新推動(dòng)了建筑藝術(shù)與工程實(shí)踐的交匯融合。每一座橋梁的誕生，都凝聚了工程師的智慧與勞動(dòng)者的汗水。當(dāng)前的工程實(shí)踐不僅要求工藝精湛，更強(qiáng)調(diào)安全環(huán)保及科技創(chuàng)新。人工智能與大數(shù)據(jù)為安全生產(chǎn)管理注入活力，機(jī)械自動(dòng)化改寫施工模式，讓未來的建筑更加智能與綠色。不斷探索與嘗試，科技與人文精神的火花在橋梁工程中迸發(fā)出絢爛的光芒。