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像“搭积木”一样“建桥梁” 预制桥梁新技术助

作者:admin 时间:2020-04-23 22:34   

江北高速公路东延续工程(监利至江陵高速公路)是湖北省“十三五”交通重点建设项目之一,项目全长61.930公里,主线采用设计速度为100公里/小时的双向四车道高速公路标准,对加强荆州市沿江城市横向交通联系,促进沿江城镇带经济发展有着重要意义。项目原计划2021年建设完工,但受疫情影响,目前项目尚未复工建设。

在不可逆的疫情影响下,项目完工日期变得难以估计,但是,值得关注的是,江北高速公路东延工程是中交二公院在湖北区域的首例预制桥梁项目,项目高架桥部分创新采用了“预制桩+预制桥墩”的建设方案,早在去年10月便完成了预制桥墩的工艺试验,成功安装了部分预制桥墩样品。预制新技术使得预制构件产品的制造可前期在生产工厂内完成,复工后可直接运输至项目现场安装,最大程度的降低疫情对湖北区域这一重点高速公路建设的影响。

 

项目现场安装完成的预制桥墩产品

为项目提供预制产品服务的正是混凝土制品与技术综合服务商建华建材集团(以下简称建华建材)。建华建材凭借预制混凝土产品的生产经验和技术优势,成功参与了多个预制桥梁项目建设。

“预制混凝土桥墩技术在国外发展已有数十年的历史”。建华建材负责人介绍说,“传统桥墩需要在施工现场建设,施工流程涉及钢筋绑扎、立模、混凝土浇筑、脱模等多个环节,不仅周期较长且对交通环境、施工周期等都有影响。而预制装配式桥墩正是为了解决城市建设中现场施工安全、环保、建设速度等方面问题而诞生的。”

建华建材项目团队根据项目实际反复优化技术方案,根据项目高填方路基的软土层厚度不同分别采用劲性复合桩复合地基和劲性体复合地基。高架部分采用直径800mm的PHC管桩做为桥梁基础、直径1400mm的PHC管桩作为预制桥墩。

项目建设现场

但毕竟建设桥梁不是简单的“搭积木”,这种“装配化”桥墩各个组件之间如何稳定连接,直接关乎建筑质量。建华建材的项目负责人告诉记者,连接是预制拼装的核心技术之一,预制桥墩一般可采用灌浆金属波纹管连接构造、承插式连接构造、插槽式连接构造、法兰连接构造、灌浆套筒连接构造等多种连接方式,安全可靠。在江北高速项目中采用的是灌浆套筒连接。

项目建设现场

据介绍,用传统方式在施工现场建造同样尺寸的桥墩周期约7天左右,但用预制装配化技术施工,仅需1天就能完成一个桥墩的拼装。延误的工期即将被新技术快速“抢回”!

桥梁建设工程一直以来都是国家交通建设领域的重头戏。为实现“十三五”时期的发展目标,破解发展难题,交通桥梁工程的建设发展贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享”的五个发展理念,加大了装配式桥梁的研发力度,相继开发了装配式混凝土预制桥墩、桥梁PHC管桩、桩板式无土路基结构等多项装配化桥梁技术,并成功运用到公路项目中,得到社会各界的广泛关注。建华建材近年来大力开展桥梁工业化的创新与实践,正是将时代的新要求和新理念落到实处的企业担当体现。

建华建材的预制桥墩产品多采用大直径管桩,由工厂化制造而成,质量更易保证;产品采用空心薄壁结构,用料省、施工过程不产生泥浆,方便、快捷、高效,符合国家节能减排、低碳环保的政策。大直径管桩具备超高性能(防腐、抗冻等)、超高强度(最大C125)、超大直径(1400mm)的性能优势,最大单节长度可达18米。目前,建华建材预制桥墩产品主要应用在公路、铁路、市政、港口等建设领域。

大直径管桩产品

中派河特大桥是G3京台高速方兴大道至马堰段改扩建工程的重要控制桥梁。左幅新建桥梁桥面标准宽20.25m,桥梁全长1846m,扩建形式采用左侧分离扩建方案,通过“设计标准化,预制工厂化,安装机械化,组织科学化”诠释“工业化建造”桥梁新理念,具有重要示范意义。建华建材为引桥部分提供了预制桥梁服务。

项目建设现场

在介入项目之初,建华建材集团研发中心与安徽建华便与业主单位、设计单位、总包单位展开多次交流沟通,优化设计方案。最终确定采用分体式装配化预制T型桥墩施工方案,由帽梁,预制墩、承台、管桩组成下部结构。

方案采用四桩承台独立柱式桥墩,过渡墩下部使用4根直径0.8m的高强度预制管桩,管桩混凝土强度达C80。上接现浇承台,承台尺寸4m×4m×2m,承台预留凹槽杯口与高强度预制独柱空心墩连接,预制空心墩直径1.3m,壁厚0.3m,强度达C70。桥台采用桩柱式桥台,桩基础为直径0.8m的PRC管桩,壁厚11cm,实现桩柱一体化。

生产施工过程
在项目现场可以看到已经安装完成的引桥墩身一字排开,颇具气势,预制而成的产品表面平整光洁,无裂纹,色泽一致,达到了清水混凝土的质量标准。

安装完成现场图
“在工厂内进行桥墩的预制生产,然后将桥墩运输至现场进行吊卸安装。这种新工艺相较于传统现浇施工工艺,优点不少,一对周边环境影响小,交通影响小;二是工厂预制生产,便于质量控制,抗裂抗剪性能优;三是施工方便、周期短、效率高;四是整体成本得到了有效降低。”项目总包单位工作人员对预制桥墩的优势进行了总结。项目建设完成后,多次吸引了全国各地行业专家前往参观考察,并给予高度评价。
挑战和机遇总是相伴相生。本次疫情为公路桥梁建设行业的工业化发展提供了机遇,但也是对相关企业创新、生产及服务能力的一次“大考”,建华建材早就做好了“应考”准备。未来,建华建材将进一步提升自身的新技术研发应用能力、综合服务能力和资源整合能力,助力公路桥梁建设行业工业化高质量发展。