上海振華重工4月中旬,浙江舟山南部海域的青龍門水道中央,青龍門大橋巨型索塔傲然聳立。距離水面86米高的索塔施工平臺上,集團項目技術員施臨君正與焊接小組負責人童文飛一起檢查施工情況——這里采用的是“先螺栓固定、再焊接加固”的結合連接技術,這正是為這座巨型索塔塑“骨骼”的關鍵所在。
“這個技術好!節(jié)段到橋位后,咱們只要把節(jié)段上的28個合攏口用高強度螺栓連接,再焊道焊縫就行。一個節(jié)段,7個人同時開干,6小時就能干完!”童文飛說,相較于傳統(tǒng)水泥澆筑,這種“化零為整”的施工方式栓焊結合,高效又簡單,大伙兒干勁十足。
青龍門大橋是世界最大跨度三塔鋼箱梁斜拉橋,也是寧波舟山港六橫公路大橋二期項目的控制性工程。大橋建設條件復雜、建設難度大、耐久性要求高。項目創(chuàng)新采用型鋼骨架與鋼筋部品組合型結構索塔,不僅強化了索塔強度,還將橋位施工周期縮短一半。這一開創(chuàng)性成果的背后,是項目團隊對跨海大型橋梁索塔設計制造的大膽創(chuàng)新。
“大跨徑橋梁索塔高度一般在250米以上,常規(guī)采用鋼筋混凝土施工方案,現(xiàn)場有大量的高空作業(yè),且施工周期長,施工風險大、項目成本高。特別是鋼筋綁扎及水泥澆灌,必須從底部向上層層壘砌,需要極大的人力和物力。”六橫大橋二期工程項目副總工許彬說。為了解決這些難題,在鋼混索塔中大量應用型鋼骨架的前提下,項目部決定對其進行工廠模塊化制造。
所謂工廠模塊化制造,就是將索塔型鋼骨架拆分成多個節(jié)段,通過廠內生產制造,將其預拼成一塊塊“零件”,發(fā)運至橋位現(xiàn)場后,通過“先螺栓固定、再焊接加固”技術即可實現(xiàn)整體拼裝。這一制造模式下,廠內制造工作量在整個生產制造占比由原來的10%提升至75%,保證產品質量的同時,也為橋位現(xiàn)場施工爭取了寶貴的時間。
如果將索塔比作能支撐起一座橋梁的“大腿”,那么鋼筋和鋼結構部分組成的型鋼骨架則是“大腿”內部最堅實的“骨骼”。它既解決了鋼筋在廠內預制中易變性的難題,又為橋位現(xiàn)場實現(xiàn)多節(jié)段同時施工提供了可能。
盡管創(chuàng)新目標明確,項目團隊還是在實際執(zhí)行過程中遇到了困難。鋼結構和鋼筋看似“一家人”,在實際生產制造中卻有著截然不同的施工標準。“我們從外部邀請資深專家給我們培訓土建知識,編制方案的時候也借鑒土建案例,引進鋼筋施工班組時要求班組配備了解鋼筋綁扎的技術人員……”在多方努力下,項目部迅速掌握相關土建技術,成功實現(xiàn)鋼結構和土建施工的跨行業(yè)融合。
要驗證工廠模塊化生產這一創(chuàng)新形式的科學性和可行性,首節(jié)段是否符合要求至關重要。首節(jié)段長寬約15米×13米,高9米,相當于一棟3層高的獨棟大別墅。按照原定計劃,項目部只有3個月的時間完成首節(jié)段的方案制定、下料、生產制造及發(fā)運。相較于動輒數(shù)百噸的橋梁大節(jié)段鋼結構,一根根H型鋼組組裝成的索塔型鋼骨架外觀鏤空,強度自然也弱,如何在不使其變形的情況下吊裝轉運至橋位現(xiàn)場成為項目部急需解決的難題。青龍門大橋共計46個節(jié)段,每個節(jié)段外觀不盡相同,單一吊具無法滿足吊裝要求。為此,項目部設計出一種可調節(jié)式多點吊裝工具,通過對各種使用工況的計算,確保節(jié)段吊裝不產生變形。
如今,六橫橋項目青龍門大橋已連續(xù)發(fā)運18船次,34個索塔部品節(jié)段也陸續(xù)安裝到位。得益于創(chuàng)新的模塊化生產方式,現(xiàn)場施工點大幅減少,項目海上承臺的施工現(xiàn)場并不見滿鋪施工平臺,僅沿著節(jié)段環(huán)口鋪設開來,宛如給索塔鑲上層層藍色裙邊。
文:楊嶸/振華重裝圖:王為朝/振華重裝編輯:慕立瓊/黨委工作部企業(yè)文化核心理念