灵山脚下无暇赏美景,他们却做了一件大事……
首都建设报 2021-12-28 15:29

12月25日,寒潮来袭,晚上从国道109新线高速公路第十工区起始段清水1号隧道作业面回到驻地的路上,北京建工集团项目副总工程师毕新健的车上显示室外温度已经低于-10℃。“已经比去年这里气温近-30℃好多了。”毕新健庆幸地说。

而在工区末端的预制梁加工场,项目副总工程师郭宝君指挥工人在加工棚里对桥梁预制构件的钢筋进行加工,凛冽的山风咣咣地撞击加工棚,对此郭宝君和同事们已经习以为常。

项目所处的十工区位于门头沟区清水镇,离此不远便是北京第一高峰——灵山,虽然在风景优美景区附近施工,但是对项目50多名管理人员来说却无暇顾及周边美景,一场鏖战即将进入第三个年头,项目团队也攻克了多个施工难题。

千米掘进提前完成

国道109新线高速公路北京段全线位于北京市门头沟区,起点为西六环路军庄立交桥,终点位于市界与河北省张涿高速公路相接处,全长约65.4公里。其中第十工区位于整个项目末端,标段全长10.5公里,包含2条隧道、9座桥梁工程及路基交安绿化等工程。

对隧道工区负责人毕新健而言,摆在他面前的时间压力最大。

“2020年12月底我们开始进行隧道掘进,由于疫情和管控措施,实际有效施工时间也就250多天,24日我们实现了隧道单面千米掘进,实现了单面日平均掘进4米的进度。”毕新健说。

施工之初,毕新健面临的第一个挑战便是40多米的爬坡路段。由于隧道入口位于与地面的垂直距离超过40米,坡度更是达到了接近45°,初期“无路可走”的施工人员只能肩扛手拉各种设备爬上陡坡逐步整理出作业面。

走进隧道内,十几名工人正在掌子面进行打孔作业。

“我们隧道采用钻爆法施工,也就是钻孔装炸药进行爆破作业。”毕新健说。

隧道施工危险重重,特别是掘进中对山体不良地质的探知极为关键,虽然前期进行了地勘,为稳妥起见,项目部使用了超前地质预报技术,这种技术通过TSP和地质雷达等专业探测设备在开挖前对掌子面背后约100米的山体情况进行探明,再结合地勘报告对爆破作业进行整体策划。

隧道掘进另一个关键点就是围岩等级,等级越高证明山体越酥脆,更容易出现坍塌风险,整条隧道的五级围岩占比接近1/3,施工中项目部成立了毕新健质量管理型青年突击队,针对隧道施工难题,突击队迎难而上,合理优化各工序,采用全流程机械化施工作业,按照实际施工地质、现场作业人员数量和进场机械设备情况等,编排日进度计划,制定日领导带班值日表,责任到带班领导、部门主管、技术员、施工队长、作业班长等,确保完成日进度目标,以日保周、以周保月、以月保年,专班盯守保障总体施工进度实现了年度1000米的掘进任务。

大纵坡路基上建预制梁加工厂

除了隧道掘进的分秒必争,对整个项目而言,全线9座桥梁的构件加工制作效率决定了整个工程的快慢。

位于第十工区末端,有一个占地2.5万平方米的预制梁加工场,在这里被加工好的桥梁构件通过龙门吊+架桥机的组合被安装到指定位置。

不过让郭宝君非常头疼的是这个梁场竟然是倾斜的……“我们整个加工厂两端的高差达到了16米,坡度大约3.5%,还是半径3000米的弧线,这在整个109国道项目十一个工区都是绝无仅有的。”郭宝君说。

最初设计方案是简单的异地选址,但无疑增加了建设周期和对环境的破坏,坚持绿色和环保建设理念,项目放弃了异地选址,确定在斜坡上建加工厂。

建设中,项目将整个加工厂分为了八级台阶,同时针对两端的坡度进行了削坡处理压低高差带来的不利影响。

“这么布置将加工厂分为八个区,每个区都可以进行构件加工,再通过龙门吊+运梁车将构件吊至施工区进行铺设。”郭宝君说。

由于龙门吊行走需要轨道,在坡上做轨道,技术人员仔细计算场地坡度、轨道长度、动力布置,调整了龙门吊的设备选型,将两条轨道从平行线变为了两个同心圆的曲线,更改了龙门吊的轮子,让内弧用小轮子,外弧用大轮子,再通过制动系统数据调整,实现了龙门吊平稳的曲线行走。

“目前我们正在对这种特殊地形条件的钢筋加工场进行技术整理,争取能够总结出一套工艺工法,为企业今后遇到此类问题做好技术储备。”郭宝君说。

全市首次用上波形钢腹板大桥

第十工区的起始段是一座高架桥,几十米高的大桥看似极为普通,却是内藏乾坤。

原因便是这座大桥使用了一种名为波形钢腹板的材料,而这种材料也是在本市桥梁类工程中首次使用。

“传统挂篮悬臂现浇梁腹板为两排约300毫米厚的钢筋混凝土板,虽然结构坚固但是自重较大,且必须上下面板同时浇筑,单循环周期长。”项目工程师李春跃说。

这套系统最大的亮点在于将传统钢筋钢板组合的骨架更换为两排波浪形的钢板,这种钢板的厚度达到24毫米,由工厂预制加工而成。

同时整个施工中采用了挂篮悬臂现浇工艺,即在桥墩柱顶部安装如同天枰一样的设备,可以从两端分别浇筑混凝土,钢波腹板被吊装到指定高度并安装模板后,便可通过悬臂现浇工艺浇筑混凝土,这种构件比传统轻了40%,同时省去了钢筋绑扎、模板安装的繁琐工艺,提高了整体施工效率约20%。

整个工区标段共有840片预制构件,除了钢波腹板构件外,还包括了钢箱梁、预制构件、传统现浇路段,属于整个109国道高速公路项目施工种类最多的工区,目前全线施工正在紧张推进。

12月8日上午,随着庞大的提梁机缓缓升起,精准放置在鹿鸣苑大桥首榀长30米,重104.5吨的混凝土箱梁成功架设,鹿鸣苑大桥全线(左幅127米,右幅97米),共需28榀箱梁,本次首榀箱梁采用C50高性能混凝土,由于山区的地理环境复杂,对混凝土抗渗、抗折、抗氯离子渗透、抗冻融、抗碳化等耐久性要求较高,同时箱梁配钢筋较密,混凝土流动性较差,为了保障109新线高速公路的混凝土质量,确保耐久性,混凝土技术团队综合考虑混凝土的含气量、水化热和体积的稳定性,结合山区环境因素,经过多次混凝土配合比调整,最终成功配置出符合施工标准和规范的混凝土并成功浇筑。

“手艺好还要家伙妙”这是国道109新线高速公路第十工区项目负责人陈鹏经常提到的一句话,人强不如家伙强,多做不如精做好,道桥项目的梁体架设关乎工程安全更关乎车辆在桥上通行时的安全,稍有偏差便可能造成“机毁人亡”的严重事故。所以设计先进、安全可靠、控制灵活的架桥机无疑是梁体架设环节中的重中之重。本项目选用的架桥机为自平衡式架桥机。配备有起重量限制器、高度限制器、抗风防风装置及超速、连锁保护装置等,能最有效的保证施工安全以及满足施工中的需要。

编辑/李晓萌

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