12月2日,由隧道股份上海隧道承建的龍東大道(羅山路~G1501)改建工程3標舉行了浦東運河橋頂推觀摩會。
鋼桁架頂推工藝
浦東運河橋採用雙層桁架形式,受力簡潔,外觀漂亮。浦東運河現狀為6級航道,規劃為3級航道,新建浦東運河橋由20784塊鋼板焊接成246個構件,再組焊成單跨120m雙幅雙層鋼桁梁橋。主線高架布置在上層,地面橋布置在下層。高度約15米,寬度約44.9米,總重約6000噸。
鋼桁架施工採用頂推工藝,現場拼裝場地設置在浦東運河東側,從東向西共分5個循環進行拼裝頂推。鋼桁架端部滑至對岸軌道時,使用2部500噸千斤頂配合下部重物移運器,將桁架懸挑造成的下撓頂升後再向前頂推,最終完成鋼桁架就位、落梁。
單節拼裝流程圖
階段性頂推效果圖
工藝流程及工期安排
鋼桁架拼裝:鋼桁架全部構件採用工廠預製,組拼成大構件出場。單幅120m鋼桁梁分成5大節段,由10392塊鋼板組拼為123個構件出廠,到現場再組焊成整體。
鋼桁架拼裝
支架系統:鋼桁架下部的支架系統分為標準段和加強段,全長149m,標準段由140根Φ426鋼管支撐和軌道梁組成,加強段由20根Φ609鋼管支撐、36根Φ800鋼管樁以及加強型軌道梁組成。
打設鋼管樁、支架系統
頂推系統:使用2部100噸液壓穿心千斤頂對鋼桁架進行頂推,各配合6根15.24mm鋼絞線,軌道與桁架節點間設置400噸重物移運器(小坦克),單側頂推最大摩擦力約70噸,平均行進速度20cm/min。
小坦克、穿心千斤頂、鋼桁架頂推
監測系統:鋼桁主梁杆件的應力測試採用在表面貼鋼弦式應變傳感器方式測量。北半幅共計設置80個鋼桁架應力傳感器,8個支架應力傳感器,30個支架沉降觀測點。應力數據由自動採集系統進行採集。
應力監測
難點與特點:
難點一:施工作業面全方位受限。在周邊施工空間受到全方位限制的情況下,項目團隊通過尾部分段拼裝,整體頂推工藝解決難題。鋼桁架頂推工藝適合狹長的市政工程,本工程兩側有重要保護管線,受此影響,分幅施工,3000t鋼材的拼裝只能在橋樑投影面25m的範圍內完成。
浦東運河橋周邊管線斷面圖
難點二:航道受限。本工程浦東運河為6級航道,航道較窄(單向航道)且無法連續封航。而鋼桁架頂推工藝適合跨越航道、鐵路、高架等大跨度施工,拼裝焊接均不占用航道,對航道的影響從3個月壓縮到了3個小時。
項目特點:1、頂推工藝更加適合桁架形式,桁架下部具備主節點。小坦克是施工過程中鋼桁架固定的集中受力點,設置在每個鋼桁架主節點上,無需額外加固。2、陸地支架拼裝,一次性頂推過河,河中打設防撞墩,大大降低對航道的影響,保證過往船隻的安全。3、履帶吊固定在拼裝尾部進行吊裝,對地基加固範圍集中,既確保履帶吊工作的安全性又具有一定的經濟性。4、下橋面成為整體後,再吊裝上弦杆與腹杆單元,增加拼裝構件的穩定性、安全性。5、拼裝在陸地完成,減少高空作業、水上作業,提高安全性。6、大型構件吊裝過程中,劃分警戒區,嚴禁跨越,安全易管控。
上弦杆、腹杆吊裝
3D列印模型
項目技術團隊以BIM模型為先導,製作了浦東運河鋼桁架橋3D列印模型,比例1:500。鋼桁架橋的主墩、下弦杆、腹杆、上弦杆、橋面板,甚至非機動車道的欄杆、梯道上的台階都清晰可見。為參觀者介紹鋼桁架頂推工藝的同時,讓他們感受鋼桁架橋建成後的整體效果,也展示了項目團隊強大的BIM應用實力。
3D列印模型
智慧管理
龍東大道改建工程作為上海市交通工程BIM技術的試點項目,已經逐步形成了迄今為止在市政工程建設領域內「理念領先、集成最全、針對性最強」的BIM管理平台。
結合實際,基於BIM技術,打造五大子系統和一個平台,多維度多方式體現「智慧工地」管理模式試點應用。
人——人員管理系統、門禁+人臉識別+安全帽識別
機——設備管理系統、車輛識別系統
料——PC構件管理系統
法——BIM施工模擬、現場視頻監控系統
環——環境管理控制系統
施工現場攝像頭全覆蓋,實時調取查看施工情況,遠程、實時掌握工程動態信息。
利用無人機巡查安全文明情況、了解施工進度,實時上傳雲平台,數據共享,方便參與各方同步查看。
無人機視頻列表、視頻截圖
預製拼裝工藝
積極推行預製裝配式技術的應用,從設計方案到施工籌劃各個環節,通過技術革新、節能減材、設備先進等方法,全面打造綠色工程。龍東大道改建工程預製裝配率超過90%,是上海市迄今為止裝配體量最大的市政工程。預製拼裝工藝具有以下優勢:施工工期縮短40%;勞動力需求降低50%;場地需求減少60%,以及現場混凝土澆築工作量減少90%。
立柱進場、立柱翻身、坐漿、立柱安裝
本次觀摩活動從綠色建造、智慧管理、預製拼裝、鋼桁架頂推等多方面介紹了龍東大道3標為保證工程安全質量、環境友好以及現場管理的經驗,為業內同行學習借鑑提供了一個良好平台。