像“搭積木”一樣“建橋梁” 預(yù)制橋梁新技術(shù)助力湖北江北高速疫后快速搶回工期

江北高速公路東延續(xù)工程（監(jiān)利至江陵高速公路）是湖北省“十三五”交通重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一，項(xiàng)目全長(zhǎng)61.930公里，主線采用設(shè)計(jì)速度為100公里/小時(shí)的雙向四車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)加強(qiáng)荊州市沿江城市橫向交通聯(lián)系，促進(jìn)沿江城鎮(zhèn)帶經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要意義。項(xiàng)目原計(jì)劃2021年建設(shè)完工，但受疫情影響，目前項(xiàng)目尚未復(fù)工建設(shè)。

在不可逆的疫情影響下，項(xiàng)目完工日期變得難以估計(jì)，但是，值得關(guān)注的是，江北高速公路東延工程是中交二公院在湖北區(qū)域的首例預(yù)制橋梁項(xiàng)目，項(xiàng)目高架橋部分創(chuàng)新采用了“預(yù)制樁+預(yù)制橋墩”的建設(shè)方案，早在去年10月便完成了預(yù)制橋墩的工藝試驗(yàn)，成功安裝了部分預(yù)制橋墩樣品。預(yù)制新技術(shù)使得預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)品的制造可前期在生產(chǎn)工廠內(nèi)完成，復(fù)工后可直接運(yùn)輸至項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)安裝，最大程度的降低疫情對(duì)湖北區(qū)域這一重點(diǎn)高速公路建設(shè)的影響。

項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)安裝完成的預(yù)制橋墩產(chǎn)品

為項(xiàng)目提供預(yù)制產(chǎn)品服務(wù)的正是混凝土制品與技術(shù)綜合服務(wù)商建華建材集團(tuán)（以下簡(jiǎn)稱建華建材）。建華建材憑借預(yù)制混凝土產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成功參與了多個(gè)預(yù)制橋梁項(xiàng)目建設(shè)。

“預(yù)制混凝土橋墩技術(shù)在國(guó)外發(fā)展已有數(shù)十年的歷史”。建華建材負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)，“傳統(tǒng)橋墩需要在施工現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)，施工流程涉及鋼筋綁扎、立模、混凝土澆筑、脫模等多個(gè)環(huán)節(jié)，不僅周期較長(zhǎng)且對(duì)交通環(huán)境、施工周期等都有影響。而預(yù)制裝配式橋墩正是為了解決城市建設(shè)中現(xiàn)場(chǎng)施工安全、環(huán)保、建設(shè)速度等方面問(wèn)題而誕生的。”

建華建材項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際反復(fù)優(yōu)化技術(shù)方案，根據(jù)項(xiàng)目高填方路基的軟土層厚度不同分別采用勁性復(fù)合樁復(fù)合地基和勁性體復(fù)合地基。高架部分采用直徑800mm的PHC管樁做為橋梁基礎(chǔ)、直徑1400mm的PHC管樁作為預(yù)制橋墩。

項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)

但畢竟建設(shè)橋梁不是簡(jiǎn)單的“搭積木”，這種“裝配化”橋墩各個(gè)組件之間如何穩(wěn)定連接，直接關(guān)乎建筑質(zhì)量。建華建材的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人告訴記者，連接是預(yù)制拼裝的核心技術(shù)之一，預(yù)制橋墩一般可采用灌漿金屬波紋管連接構(gòu)造、承插式連接構(gòu)造、插槽式連接構(gòu)造、法蘭連接構(gòu)造、灌漿套筒連接構(gòu)造等多種連接方式，安全可靠。在江北高速項(xiàng)目中采用的是灌漿套筒連接。

項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)

據(jù)介紹，用傳統(tǒng)方式在施工現(xiàn)場(chǎng)建造同樣尺寸的橋墩周期約7天左右，但用預(yù)制裝配化技術(shù)施工，僅需1天就能完成一個(gè)橋墩的拼裝。延誤的工期即將被新技術(shù)快速“搶回”！

橋梁建設(shè)工程一直以來(lái)都是國(guó)家交通建設(shè)領(lǐng)域的重頭戲。為實(shí)現(xiàn)“十三五”時(shí)期的發(fā)展目標(biāo)，破解發(fā)展難題，交通橋梁工程的建設(shè)發(fā)展貫徹落實(shí)“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”的五個(gè)發(fā)展理念，加大了裝配式橋梁的研發(fā)力度，相繼開(kāi)發(fā)了裝配式混凝土預(yù)制橋墩、橋梁PHC管樁、樁板式無(wú)土路基結(jié)構(gòu)等多項(xiàng)裝配化橋梁技術(shù)，并成功運(yùn)用到公路項(xiàng)目中，得到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。建華建材近年來(lái)大力開(kāi)展橋梁工業(yè)化的創(chuàng)新與實(shí)踐，正是將時(shí)代的新要求和新理念落到實(shí)處的企業(yè)擔(dān)當(dāng)體現(xiàn)。

建華建材的預(yù)制橋墩產(chǎn)品多采用大直徑管樁，由工廠化制造而成，質(zhì)量更易保證；產(chǎn)品采用空心薄壁結(jié)構(gòu)，用料省、施工過(guò)程不產(chǎn)生泥漿，方便、快捷、高效，符合國(guó)家節(jié)能減排、低碳環(huán)保的政策。大直徑管樁具備超高性能(防腐、抗凍等)、超高強(qiáng)度（最大C125）、超大直徑（1400mm）的性能優(yōu)勢(shì)，最大單節(jié)長(zhǎng)度可達(dá)18米。目前，建華建材預(yù)制橋墩產(chǎn)品主要應(yīng)用在公路、鐵路、市政、港口等建設(shè)領(lǐng)域。

大直徑管樁產(chǎn)品

中派河特大橋是G3京臺(tái)高速方興大道至馬堰段改擴(kuò)建工程的重要控制橋梁。左幅新建橋梁橋面標(biāo)準(zhǔn)寬20.25m，橋梁全長(zhǎng)1846m，擴(kuò)建形式采用左側(cè)分離擴(kuò)建方案，通過(guò)“設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，預(yù)制工廠化，安裝機(jī)械化，組織科學(xué)化”詮釋“工業(yè)化建造”橋梁新理念，具有重要示范意義。建華建材為引橋部分提供了預(yù)制橋梁服務(wù)。

項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)

在介入項(xiàng)目之初，建華建材集團(tuán)研發(fā)中心與安徽建華便與業(yè)主單位、設(shè)計(jì)單位、總包單位展開(kāi)多次交流溝通，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。最終確定采用分體式裝配化預(yù)制T型橋墩施工方案，由帽梁，預(yù)制墩、承臺(tái)、管樁組成下部結(jié)構(gòu)。

方案采用四樁承臺(tái)獨(dú)立柱式橋墩，過(guò)渡墩下部使用4根直徑0.8m的高強(qiáng)度預(yù)制管樁，管樁混凝土強(qiáng)度達(dá)C80。上接現(xiàn)澆承臺(tái)，承臺(tái)尺寸4m×4m×2m,承臺(tái)預(yù)留凹槽杯口與高強(qiáng)度預(yù)制獨(dú)柱空心墩連接，預(yù)制空心墩直徑1.3m，壁厚0.3m，強(qiáng)度達(dá)C70。橋臺(tái)采用樁柱式橋臺(tái)，樁基礎(chǔ)為直徑0.8m的PRC管樁，壁厚11cm，實(shí)現(xiàn)樁柱一體化。

生產(chǎn)施工過(guò)程

在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)可以看到已經(jīng)安裝完成的引橋墩身一字排開(kāi)，頗具氣勢(shì)，預(yù)制而成的產(chǎn)品表面平整光潔，無(wú)裂紋，色澤一致，達(dá)到了清水混凝土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

安裝完成現(xiàn)場(chǎng)圖

“在工廠內(nèi)進(jìn)行橋墩的預(yù)制生產(chǎn)，然后將橋墩運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊卸安裝。這種新工藝相較于傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工工藝，優(yōu)點(diǎn)不少，一對(duì)周邊環(huán)境影響小，交通影響??；二是工廠預(yù)制生產(chǎn)，便于質(zhì)量控制，抗裂抗剪性能優(yōu)；三是施工方便、周期短、效率高；四是整體成本得到了有效降低?！表?xiàng)目總包單位工作人員對(duì)預(yù)制橋墩的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了總結(jié)。項(xiàng)目建設(shè)完成后，多次吸引了全國(guó)各地行業(yè)專家前往參觀考察，并給予高度評(píng)價(jià)。

挑戰(zhàn)和機(jī)遇總是相伴相生。本次疫情為公路橋梁建設(shè)行業(yè)的工業(yè)化發(fā)展提供了機(jī)遇，但也是對(duì)相關(guān)企業(yè)創(chuàng)新、生產(chǎn)及服務(wù)能力的一次“大考”，建華建材早就做好了“應(yīng)考”準(zhǔn)備。未來(lái)，建華建材將進(jìn)一步提升自身的新技術(shù)研發(fā)應(yīng)用能力、綜合服務(wù)能力和資源整合能力，助力公路橋梁建設(shè)行業(yè)工業(yè)化高質(zhì)量發(fā)展。