报送单位:广西路建工程集团有限公司
作者:陈思迪、徐展、谭海涛、曹传奇、陈芊艺
桥下郁水汤汤,两岸林带碧翠。站在飞龙大桥上,放眼望去,满目皆绿。
绿色颜值的背后是承建单位广西路建工程集团有限公司(以下简称“广西路建集团”)对绿色发展理念的坚持。从墩柱出水,到如今大桥建成通车,广西路建集团在飞龙大桥建设的全周期精雕细琢,让飞龙大桥“世界最大跨径1800型波形钢腹板连续刚构桥”的名片熠熠生辉。
新质生产,让生态底色更绿
广西路建集团围绕“智能、品质、快速、绿色”4个建造目标,依托“广西路建·新匠坊”的“一高地四中心”创新文化基地优势,开展飞龙大桥十项关键技术研究,形成了波形钢腹板绿色桥梁智能高品质建造成套技术。
“前吊后支”是广西路建集团为飞龙大桥0号块“量身定制”的施工方法,合理利用上构悬臂施工的挂篮结构,在前端形成“吊”体系;充分运用前序施工时已安装就位的预应力牛腿支架,在后端形成“支”体系,最终顺利完成0号块施工,大桥三个主墩悬挑段施工钢材总量需求减少了27.8%。
在飞龙大桥悬臂施工中,广西路建集团创新采用“双限位限重智能吊机+轻型异部挂篮”组合结构新形式,充分利用波形钢腹板的自承载能力和抗剪强度,对“吊机+挂篮”进行组合优化,使“智能吊机”跟随挂篮同步前移,巧妙解决了传统塔吊由于作用半径受限而导致的一系列施工难题,悬臂浇筑施工全面实现7天一节段的工期目标,每节段缩短施工工期3—5天,为同类型桥梁上构施工打开新思路、提供新方法。
“化零为整”的工作思路贯穿在飞龙大桥绿色智能建造建设的各个工序之中。基于“双限位限重智能吊机+轻型异部法挂篮+部件水上智能运输安装”设备系统和集成BIM+GIS技术的智能化孪生显示控制系统,飞龙大桥实现了312个上部构造单元运输安装的“一键启动”,智能运行,自主协同,精准定位,安全可靠。主箱梁施工速度提升40%,节约施工成本约800万元。
2023年9月10日,中国工程院院士、全国工程勘察设计大师等近350名桥梁领域专家学者和从业人员齐聚飞龙大桥建设现场,中国工程院院士周绪红了解了飞龙大桥施工技术后讲道:“飞龙大桥新工艺、新材料的创新应用符合绿色、安全、品质的建设要求;在节能、节材、节地、节水、可持续绿色发展和智能建造等方面取得了诸多成果,值得同类型桥梁建设学习借鉴。”
“微创”施工,让环境影响更少
飞龙大桥自带创新特质,与广西路建集团在生态环境保护方面所作出的努力密不可分。
远看飞龙大桥,红褐色的波形钢腹板格外醒目,像是外层“生了锈”。“其实这是一种新型环保耐候钢材料,它的表面能够在干燥与潮湿的环境交替变化中形成致密且连续的安定锈层,从而阻止内部钢材的进一步锈蚀。”项目技术人员说道。
飞龙大桥桥址区位于一级水源保护区西津水库,环保要求严格。在大桥建设中,广西路建集团创新规模应用Q420qD耐候钢型波形钢腹板,建设时无需涂装防锈漆,后期养护时只需定期评估大桥外观,降低了大量反复刷漆带来的环境污染风险。
这是广西路建集团在飞龙大桥建设中践行绿色发展理念的一个缩影。在建造之初,飞龙大桥就深深镌刻下绿色的印记。
飞龙大桥钢栈桥与两侧平整场地形成了3.67米的高差。秉持“与自然和谐共生”的原则,广西路建集团开展栈桥和平台的轻量化施工技术研究,将原预设计常规栈桥改为分段式栈桥,经过优化结构受力,高效利用材料,飞龙大桥桥头的放坡面积有效减少415平方米,土方节约1290立方米,钢材用量节省约80吨,最大限度减少了对周边环境的干扰和破坏。
飞龙大桥桩基底部为高磨耗岩层,河床淤泥覆盖层最大厚度为8m,地质情况复杂,施工难度较大。为此,广西路建集团深入开展砂岩地质深水大直径钻孔灌注桩施工技术研究,采用直径为2.85米大吨位冲锤对岩层进行快速微扩孔,以相邻钢护筒为泥浆池,通过“黑旋风”泥浆净化装置清理钻渣,做到集中收集、统一处理,经过滤沉淀的优质泥浆循环利用,实现了桩基施工对郁江水源地“零排放”“零污染”。
免围檩双壁钢围堰高精度零冲突施作深水嵌床式桥墩承台技术是广西路建集团在飞龙大桥承台施工阶段创新研究的绿色技术之一。广西路建集团将“双壁钢围堰+堰模一体+无围檩”设计融为一体,实现围堰施工“多快好省”“精准下放”“滴水不漏”,相较于传统围堰累计节省105吨钢材用量,减少碳排放量230吨以上。不仅可为今后桥梁承台施工提供一种新的施工方法,也为同类型钢围堰精准下放施工提供参考。
2024年1月,在建设团队严格监控下,飞龙大桥全桥312块波形钢腹板、4732个对接螺栓在单侧仅8毫米的极小调节空间下无一扩孔高精度安装,实现轴线偏差小于2毫米、全桥5毫米内高精度合龙。
节能环保,让资源利用更广
绿色颜值是最美的施工产值。
自2021年飞龙大桥开始动工以来,广西路建集团便将绿色建造作为重要施工课题,为最大程度节约资源、保护环境,持续推进“五节一环保”。
飞龙大桥的3个主墩均为双肢薄壁墩。广西路建集团采用BIM技术的组合优化设计,在计算确保模板的强度、刚度和稳定性满足结构安全使用的情况下,创新墩身与主梁异部法挂篮及合龙段模板切换周转技术,实现两处结构物施工模板无缝切换共用,提高了模板的重复利用率,模板就地重复利用率达77%,模板场内周转实现节约钢材37.2吨,减少碳排放量约87吨。
按照生态友好、绿色施工的思路,广西路建集团在飞龙大桥施工过程中采取挂篮兜底防护、桥下设置安全防护、水面设置浮漂和警戒船等措施;拌合站使用压滤机过滤分离污水中的水与沉渣,并分别进行二次再利用和无公害处理;安全围挡、钢栈桥采用装配化、标准化结构,便于施工周转;生活办公区建立雨水循环利用系统,将场地收集雨水循环利用,节约水资源;使用太阳能、风能作为电源,节能灯具配置率达100%;钢筋采用集中加工配送,钢围堰等临时设施采用集中制作加工,节约临时设施建设用地,全力做好生态环境保护。
一系列绿色施工措施的实施,累计减少碳排放量超800吨,充分兑现了广西路建集团保护生态环境的绿色承诺,也展示了在波形钢腹板连续刚构桥绿色建造方面的创新能力和技术水平。
通过技术研发与自主创新,飞龙大桥建设团队已申报发明专利16项、实用新型专利18项,授权专利15项;荣获中国公路学会微创新大赛金奖1项、银奖1项、铜奖3项;取得软件著作权4项、国家级QC成果9项、省部级工法3项,发表论文10篇;获2023年第六届“优路杯”全国BIM技术大赛公共基础设施施工组金奖,获第十九届全国交通企业管理现代化创新成果1项,获全国第四届工程建设行业BIM大赛交通工程类三等成果,获全国工程建设质量信得过班组建设活动二等奖。飞龙大桥获评2022年第一批广西建设工程优质结构奖。同时,平沙公路项目多次承办建筑行业内观摩会、校企交流会等活动,充分发挥亮点工程的良好示范作用。平沙公路项目顺利通过住房和城乡建设部绿色施工科技示范工程终期验收评审,成为广西首个获评住房和城乡建设部绿色施工科技示范工程的路网项目。
“桥”见未来,向“新”而行。以科学管理和技术创新为支撑,广西路建集团积极探索未来桥梁轻型化、绿色化的建造方向,根据重难点工程特点因地制宜发展新质生产力,在工程建设中最大限度节约资源、保护环境,让“绿色建造”成为看得见的最美风景、叫得响的最亮招牌。