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新闻报道

金陵古城建“新”桥

   来源:   发布时间:2020年07月15日

  6月28日,南京长江第五大桥(下称“南京五桥”)正式合龙。大桥起自南京市浦口区五里桥,接江北大道,跨越长江主航道后,经梅子洲(江心洲)下穿夹江,止于夹江南岸,接江山大街,全长约10.3公里。按照《江苏“十三五”规划》和《长江经济带发展规划纲要》,江苏省内要建设13条过江通道,南京五桥便是开篇之作。   

  作为世界首座轻型钢混组合结构斜拉桥、世界首座采用粗骨料活性粉末桥面板结构的组合梁斜拉桥,也是世界最大跨度的钢混组合索塔三塔斜拉桥,高度装配化、信息化、绿色化的施工工艺让南京五桥自开工之日起,便集聚着国内外桥梁界的目光。   

  “装配化”引领   

  “这么大的工地,怎么干活的工人这么少?”在南京五桥项目施工现场,前来参观的客人提出了疑问。“这得归功于我们装配化施工工艺。”二航局南京五桥项目负责人种爱秀笑着向客人们解释道。在繁忙的主航道上进行施工,压力不小。如何在建设中减少对既有航道运输的影响,始终是南京五桥项目部心之所系。   

  根据设计要求,南京五桥为中央双索面三塔组合梁斜拉桥,最高主塔高175.4米,相当于60层楼的高度,大桥索塔是外钢壳内混凝土的新型组合结构。若采用传统施工工艺,不仅无法确保施工效果,还可能耗费大量的人力、物力和时间成本。针对这一特点,项目部反复研究,最终决定采用装配式、模块化施工方案。   

  “以往的桥梁建设项目也有装配式工艺,但主要集中在桥梁上部结构,且混凝土预制梁大都由施工单位建设临时预制厂进行生产。”种爱秀解释道,南京五桥则不同。不仅大桥上部的组合梁由工厂生产,而且主塔采用钢壳混凝土组合结构代替原有的混凝土浇筑,索塔钢壳由工厂生产,施工现场只需模块化安装。这种施工工艺,在世界上属于首次。   

  技术尝鲜,带来许多“甜头”。在索塔采用装配化施工工艺后,钢壳可兼作混凝土模板,省去了大型爬模设备。如果采用传统施工工艺,需要约100位模板工、钢筋工、混凝土工等多工种作业人员,高强度作业10多个月才能完成。“现在,我们只需30多个不同工种的作业工人,就已经完成了北塔和中塔两座索塔的施工任务。”种爱秀自豪地说。   

  装配化施工带来的不仅仅是施工速度的提升,还有工程质量的飞跃。南京五桥主塔外层采用附筋钢壳结构,内部填充混凝土。这种组合结构不仅有效提高了桥梁的承载力和耐久性,外观也十分漂亮。大桥钢混组合梁创新采用的粗骨料活性粉末混凝土可谓“身材小、能量大”,是目前使用在大跨径桥梁梁板上强度最高的混凝土,厚度却仅有17厘米,比常规混凝土至少薄10厘米。   

  “标准化生产最大的好处就是速度快、质量高,工厂化装配化的建造模式,已经成为建筑行业发展的新趋势。”二公局南京五桥项目经理杜洪池介绍道。得益于装配化的技术革新,疫情以来,南京五桥工程两次因为在复工复产中的显著成效登上央视《新闻联播》。   

  “信息化”助力   

  工厂预制、现场拼装的装配化技术革新,效益显著,但也伴随极大难度。按照装备化施工工艺,大桥主塔被分割成36个节段。要将36节重量级索塔节段像拼积木一样,一节一节拼起来,挑战极大。   

  根据设计,南京五桥中塔首节索塔钢壳重达180.8吨,横截面有半个篮球场大,内部仅竖向主筋就有1068根,是整座索塔最重也是最关键的一个节段。如何确保这个“庞然大物”的精准吊装,是摆在项目技术团队面前的首要难题。   

  “索塔钢壳内这么多钢筋,平面图纸上难以直观地反映钢筋的空间关系。”二航局南京五桥项目总工康学云反复思索着首节索塔钢壳安装的问题。为此,康学云与团队进行了大量的技术攻关,决定利用BIM技术对钢壳进行“庖丁解牛”。为了精准定位,他们将现有高精度的索塔首节钢壳BIM模型从不同标高处刨开,得到不同标高处的钢筋空间位置,再与承台预埋钢筋进行比对,制作定位框,由定位框的高精度来保证承台内预埋的首节钢壳钢筋的安装精度。   

  “为了确保安装顺利,我们还借助软件系统计算出每位工作人员的站位,以达到最佳效果。”在南塔的施工现场,几块展板引人驻足。杜洪池介绍道,“这是南京五桥项目的一个管理亮点。通过现场测算和BIM系统模拟,我们将每一道施工工序,每一位工人的站位及负责区域,都在电脑上用图表明确标注出来,形成图表化施工流程图。”因为可视化的效果,这套图表化施工流程图多次受到上级单位的表扬,引来诸多同行观摩学习。   

  除了利用BIM技术对预制拼装施工方案进行预判,解决了构件在现场施工过程中的精确安装与连接等难题外,南京五桥项目部还研发了基于BIM技术的建养全过程信息管理平台,让施工组织、开工报告、工序报验到工程验收全过程资料档案实现数字化管理,提升了工程程序管理效率;依托BIM技术,在组合梁悬臂端安装的“GPS+气象站综合监测系统”,可实时监测桥区风力、风速、温度以及大桥悬臂端摆幅、摆动频率等信息,给桥梁工程师提供数据参考,确保桥梁结构安全。   

  “绿色化”护航   

  南京五桥所在的梅子洲水域,自然环境优美,不仅有白天鹅在此栖息,同时也是长江江豚的生活栖息地。岛上绿化面积广阔,风光秀美,正与新加坡企业共同打造具有国际影响力的生态科技岛。在这样一座生态岛上建拌合站,如何在保护好生态环境的同时满足施工诉求,让项目团队思考良久。   

  早在拌合站建设策划阶段,项目部就想方设法把环保理念融入其中。按照初始设计,大桥需要在梅子洲上进行南岸主桥、引桥及夹江隧道的建设,配合这些工程至少需要建设两座拌合站。“我们与业主对接,从全桥角度通盘考虑后,决定只在梅子洲建设一座拌合站,负责梅子洲上所有工程的混凝土供应。”二公局项目安全总监郑珍根说。这一举措可减少施工占地20余亩,在有效实现生态环境保护目标的同时,还能降低工程成本。   

  “我们的项目拌合站是全封闭式的,这在以往的项目中从未有过。”提及新型拌合站,二公局南京五桥项目党支部书记黄伟十分骄傲。从外观上看,新型拌合站更像是一座工厂车间,配备砂石分离设备、扬尘在线智能监控设备、自动冲洗平台等一系列智能化环保管控措施;不仅如此,项目还对拌合站建设中的料仓、粉罐、操作室、上料传送带等整体进行了彩钢瓦包封。在拌合楼内,10个粉料罐的顶部都加装了脉冲“吸尘器”,用来防止水泥罐仓顶部灰尘散发。   

  除了“不露天”的拌合站,项目团队还自发组建了一支防尘小分队,每天定时定点对整个施工区域进行清扫、洒水、除尘。“我们配备了两辆洒水车,洒水车几年下来在相对固定的活动区域里跑的里程数超过了28000公里。”郑珍根说道,“一切的一切,都是为了保护梅子洲的生态环境。”   

  6月28日,随着最后一盘粗骨料活性粉末混凝土缓缓浇入横向湿接缝,南京五桥在长江的江雾中连成一体,稳稳地立于江波之上。远远望去,三座钢混组合索塔宛如三根玉柱点缀江面,形成一幅凌空而起、蔚为壮观的“长龙卧波”风光画。