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和谐共赢之路——蒙华铁路系列报道之十六

时间:2018-01-30 08:55 来源:未知 作者:2429519848

   看蒙华铁路如何引领桥梁施工管理

  许霞 徐莲英 许丽曼

  “蒙华铁路三门峡黄河公铁两用特大桥开创了三项世界记录,是目前世界上顶推长度最长、顶推重量最重、活载重量最大的连续钢桁梁桥。中国的建桥技术已经是世界领先了。”中国铁建大桥局集团蒙华铁路13标项目经理李庆丰自豪地说。

  在三门峡市黄河南岸的蒙华铁路13标建设工地,占地5000多平方米、高15米的巨型平台上,青色的连续钢桁梁正被一点点向前顶推,不断向北岸延伸,为三门峡清水黄河增添了一道新时代的壮丽画面。

  三门峡黄河公铁两用特大桥

  在世界上一次性建成里程最长的重载铁路——蒙华铁路的建设中,桥梁的建设一直是社会各界关注的焦点,其中不乏跨长江、黄河等充满世界级挑战的重大桥梁工程。在蒙西华中铁路股份有限公司各项理念、措施的引领下,蒙华铁路广大参建单位坚持科技创新、深化质量管控、主动保护生态环境等,为铁路桥梁建设管理提供了一种新的范式。

  释放科技创新“第一动力”

  习近平总书记在党的十九大指出,创新是引领发展的第一动力,并提出了突出现代工程技术、建设交通强国等理念。在蒙华铁路的桥梁建设中,“第一动力”正在得到充分释放。

  在洞庭湖与长江相连接的出口处,由中铁大桥局承建的蒙华铁路洞庭湖特大桥的三座高塔已经傲然矗立,高塔之下,蓝色的钢箱钢桁梁以优美的线型连接起了洞庭湖两岸。据中铁大桥局蒙华铁路洞庭湖特大桥项目经理许斌介绍,蒙华铁路洞庭湖特大桥是世界上首座重载铁路三塔斜拉桥和跨度最大的铁路三塔斜拉桥,也是世界上首次在斜拉桥上采用钢箱钢桁结合主梁形式,还是世界上首次在斜拉桥上采用先架设、合龙钢箱梁再安装合龙钢桁梁的方法,是国内首次在铁路桥上采用中塔稳定索。

  面对众多“首次”带来的挑战,中铁大桥局蒙华铁路洞庭湖特大桥项目部高度重视科技创新工作,进场之初便成立了科技创新领导小组,制定了科技创新规划及实施纲要,并按照科研计划逐步实施。

  由于洞庭湖地区有一个巨大的断裂带,在板块的挤压下,河面以下发育多条构造破碎带,破碎带由构造角砾夹泥和破碎板岩组成,钻孔过程中极易出现塌孔、斜钻、漏浆。为攻克难题,项目部研究制定了“桩周注浆+优质泥浆护壁+钻头稳定器”的组合式创新成孔工艺,取得了软弱地层超深基坑组合式围堰施工新技术、GPS监测大直径圆形围堰气囊法下河技术、深水基岩精确爆破技术等一系列技术成果。

  而在桥梁的架设中,项目部则首次研发了钢箱梁三向自平衡大行程步履式顶推施工新工艺,结构受力更合理,同步性更好,三向调节便捷高效,操作人员更少。通过该工艺,项目部在不到5个月的时间内圆满完成边跨钢箱梁顶推及落梁施工,实现了精准控制、安全可控、经济高效的目标,全桥合龙精确度控制在2.0毫米以内。洞庭湖特大桥项目部QC小组活动成果《提高重载铁路斜拉桥边跨钢梁顶推效率》被中国铁道工程建设协会评为一等奖、中国建筑业协会优秀成果奖。

  蒙华铁路三门峡黄河公铁两用特大桥也同样是世界级挑战:“水下最长桩基达98米,最高墩达72米,一个承台的混凝土浇筑量就有四五千方。钢桁梁最大顶推重量达到4.3万吨,相当于2万台普通轿车同时行驶在大桥上。”据李庆丰介绍,进场施工后,中国铁建大桥局集团高度重视项目建设,抽调技术骨干组成技术团队,同时聘请外部专家对技术方案进行研究确定,为攻克各项技术难题奠定了坚实基础。

  由于三门峡黄河公铁两用特大桥位于三门峡库区,从10月到第二年的7月都是蓄水期,虽然水位较高,却无码头和航道,大型水上施工设备无法进入,一到了枯水季,设备又无法在湿地落脚。为此,项目部在反复研究权衡后,决定采用龙门吊、塔吊等方式搭建栈桥,再依托栈桥开展水中基础和围堰施工。此外,项目部还对钻孔施工进行了方案优化,根据不同地质特点对钻机选型、钻头类型进行科学组合,一举攻克了长98米,直径从2.3米变到2米的大直径变径钻孔桩施工技术。

  在钢桁梁顶推环节,为了确保其精确控制,项目部又创新引入了计算机编程控制的33台350吨级千斤顶,完成对顶推过程的同步性控制、实现顶推位置的精确调整,推动各段梁体移动,使梁体顺利平稳到达指定位置,与传统架设、拼装梁体的方式相比,减少了大型吊装设备、临时施工设施,更好地满足施工现场的环保、水保要求。在此过程中,项目部已申报了4项国家发明专利、3项国家级工法。

  洛河大桥

  当记者来到中铁五局蒙华铁路15标洛河大桥建设工地,世界上首座重载铁路单跨钢拱桥——洛河大桥的弧形钢拱架已经实现精确合龙。据中铁五局蒙华铁路项目部书记刘建良介绍,洛河大桥的钢管拱一次性吊装重量达到220吨,大大超出之前的140~150吨吊装记录。

  自开工以来,蒙华15标就针对标段工程特点,编制了科技创新规划、科技创新管理办法,明确以机械化配套施工、信息化自动监测、智能化数据分析、及时总结推广的科技创新内容和方法,系统推进科技创新工作,攻克了一系列技术难题,并首创了部分施工技术,为我国重载铁路桥梁的建设积累了宝贵经验。

  洛河大桥虽然长度仅有313.74米,但其地形却异常艰险——1米多宽的施工便道以“之”字形从近乎90度的陡峭山体盘旋而下直至谷底河岸,记者在刘建良等陪同下,才上下了20个台阶就已经气喘吁吁。据中铁五局蒙华铁路15标一工区常务副经理王金宝介绍,这种高台阶共有800多个,修建这条便道也非常不易,全是人扛肩挑,用了3个多月才修好。按照原计划,该大桥原材料运输本来采用水上运输的方式,考虑到环保需要,项目部积极优化施工方案,邀请资深专家对方案进行评审,最终采用科学、安全、环保、经济的陆上运输方式。这样一来,其桥梁基础的混凝土运输与浇筑就成为了一大难题。为此,项目部针对地形特征开发了一项具有实用价值的“反向运送混凝土”技术。

  一般说来,混凝土是渗水拌合物运送,按原理必须从下往上泵送。如果从上往下运送,会产生离析,造成水往下跑以及各种材料分离的状况,影响工程质量。为此,项目部通过优化混凝土配合比,尽量减少离析,用铁串桶进行上下运输,同时做个搅拌罐体吊放在下面桥基上方,进行二次搅拌,有效避免了离析。项目部《一种高陡坡砼运输串筒装置》专利申报已得到国家知识产权局受理。

  让合格工程成为常态

  蒙华公司董事长张梅告诉记者,作为业主,蒙华公司并不刻意追求创建精品,而是要求做出合格的工程,蒙华公司所推行“依法合规、遵守合同、实事求是、诚信协商、实现共赢”理念和相关的一系列措施,都是为了从源头确保施工质量。

  蒙化公司董事长张梅在三门峡黄河公铁两用特大桥检查指导工作

  从蒙华铁路全线的情况来看,施工单位都不必担心合同环节带来亏损风险。“蒙华公司有规定,如果市场变化明显,十四种物资的价格可以调整,而且在合同中明确,费用尽量达到合理。如果在这种前提下,施工单位还没有效益,这样的项目经理撤了算了。”蒙华公司湖北指挥部副指挥长张广春笑着说。

  在蒙华铁路桥梁建设过程中,由于效益能够得到保障,质量控制整体处于良性循环。在蒙华铁路洞庭湖特大桥,中铁大桥局开展了大量工艺创新,譬如钢筋笼顶增加定位钢板确保钢筋笼中心定位准确;桩头凿除采用环切工艺保证桩头完整性和伸入承台高度严格达标;采用预制劲性骨架定位索导管,提升定位速度,提高定位精度等。通过精心实施,洞庭湖特大桥全桥钻孔桩第三方检测一次合格率100%;I类桩达到99.8%;钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑等分项工程质量合格率100%,荣获“全国质量信得过班组”称号。“我们湖北指挥部管辖范围内有跨长江、跨汉江两座代表性特大桥,还有长湖特大桥,都是一气呵成,没有出现质量问题,可以说非常顺利。”在蒙华公司湖北指挥部指挥长陈野看来,蒙华铁路的桥梁建设之所以能平稳实施,也是得益于蒙华公司所采取的一套“组合拳”,其中班组长质量责任制首当其中。“班组长是工程质量管理的最末端,质量是干出来的,不是管出来的。蒙华公司提出班组长责任制,干活的要负干活的责任,管理者要负管理的责任。生产要素配齐、安全技术交底、岗前培训就是管理者的责任,干好活儿就是班组长的责任。”蒙华公司晋豫指挥部副指挥长伊志奎说。“蒙华铁路视质量为生命,作为班组长,我们也要担负质量终身责任,所以我们严格按照技术交底操作,宁愿多费几个工,也要做好每一个环节,避免返工。一旦返工,经济效益与名誉都受影响。”中铁十一局蒙华铁路铺架3标班组长王银告诉记者,截至目前,他负责的分项工程,都做到了100%合格率。他本人已先后获评蒙华公司和蒙华公司湖北指挥部优秀班组长各一次。春节期间,他将奖状带回家给自己母亲看,感受到了强烈的荣誉感和自豪感。

  蒙华工匠

  通过深入践行班组长质量责任制,蒙华铁路荆州长江公铁两用特大桥还实现了长江建桥史上难得一见的“零误差”合龙。

  在湖北荆州宽阔的长江上,蒙华铁路荆州长江公铁两用特大桥两座高达183米的高塔直刺蓝天,高塔之下,总长近1.5公里的钢桁梁如巨龙一般稳稳地横贯于江面之上。据中铁大桥局蒙华铁路荆州长江公铁两用特大桥北岸项目部书记李新华介绍,荆州长江公铁两用特大桥由江陵县向南跨越长江连接公安县,是蒙华铁路的先行工程,也是蒙华铁路重点控制性工程之一,已于2015年12月合龙。该大桥钢桁梁采用带副桁的整体节点钢桁梁结构,杆件制造工序多,尺寸精度控制复杂,安装对位困难。

  为了确保施工质量,中铁大桥局荆州长江公铁两用特大桥项目部根据蒙华公司以及中铁大桥局集团公司有关精神,大力推进班组长安全质量责任制,开展了班组长质量安全培训、考核,选聘班组长并签订安全质量责任状、安全质量承诺书、班组长授权书和聘用书等。在施工现场设立了班组长安全质量责任制文化墙,将班组长名单、班组长安全质量责任、安全质量管控要点均公布上展板,促进了班组施工安全质量责任制的落实,最终大桥合龙的两节钢桁梁栓孔对栓孔分毫不差,与设计精度完全保持一致,为我国桥梁建设树立了一座不朽的丰碑。

  除了班组长质量责任制,技术质量分级管理也为蒙华铁路的桥梁建设自控起到了重要作用。“过去每一道工序都要监理到施工现场检查,耽误几个小时都正常,现在施工单位质量分级达到A级标准,自检完成后即可继续下一道工序,效率提高了,因此施工单位的积极性也提高了,更愿意主动提高技术质量控制水平了。”蒙华公司晋豫指挥部指挥长李殿龙说。

  据中铁十一局蒙华铁路20标项目书记刘尔民介绍,蒙华铁路汉江特大桥位于湖北省襄阳市,也是蒙华铁路重点控制性工程之一,总长5242米,南北横跨汉江,主桥最大跨径248米,是目前国内最大联长的部分斜拉桥。在施工中,项目部努力践行技术质量分级,通过完善自控体系,配足资源要素,狠抓责任落实,保障了分级管理工作的有序有效推进。项目部二工区成为蒙华公司湖北指挥部第一批通过质量分级管理A级授权的6个工区之一。“实践证明,通过技术质量分级管理制度将工程变更、质量检测权适度下放后,施工单位自觉、自愿、自主干好工程的意识大大增强,设计和监理单位的‘双手’也得以‘解放’。这种‘依法合规、遵守合同、实事求是、诚信协商、实现共赢’的建设管理理念,为项目管理提供了一种大胆的创新与尝试。”中铁十一局蒙华铁路20标一工区经理乔红彦说。

  坚持与大自然和谐共生

  建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。在党的十九大报告中,习近平总书记以一句“像对待生命一样对待生态环境”,将生态环境保护提高到了前所未有的高度。实现与大自然的和谐共生,在建设过程中切实维护好生态环境,成为蒙华铁路在新时期的庄严使命。

  站在中铁五局蒙华铁路15标洛河大桥南岸眺望,色彩斑斓的山川与蓝天碧水交相辉映,呈现出动人心魄的美景。由于该大桥位于国家一级水源地故县水库的上游西子湖风景区,考虑到风景区生态保护的需要,项目部在开工之初就确立了创建中铁股份公司“节能减排标准化工地”、“绿色示范工程”的工作目标。

  据中铁五局蒙华铁路15标项目部安全总监刘和轩介绍,在洛河大桥的施工中,原设计缆索吊长度为330米,索吊塔座位于桥台位置,桥梁施工必须沿洛河两岸陡峭山坡修建盘山道路至桥台位置,这种方案势必对地貌造成破坏,形成水土流失。为此,项目部与业主和设计方多次研究,在晋豫指挥部和设计单位的支持帮助下,变更为660米跨度缆索吊,即索吊塔座移至洛河两岸岸顶,避免了修筑便道对地貌的破坏而造成的水土流失。基于各项有利措施,蒙华15标的生态环保控制得到了社会各界的高度肯定,目前已申报“国家绿色工程示范奖”。

  在蒙华铁路23标,中铁十四局的建设者更是将“绿色施工”理念落实到了每一个细节。据中铁十四局蒙华铁路23标项目经理刘志波介绍,长湖特大桥桥址位于湖北荆门、荆州相邻的长湖湿地自然保护区实验区,现存水杉等多种国家I、II类保护植物和白鹳、中华鲟等国家类保护野生动物和II类保护鸟类。

  为切实保护好长湖生态环境,中铁十四局蒙华铁路23标项目部采取了多种保护环境的有效措施,譬如在桥头增建洗车池,每一辆经过的车辆都要冲洗干净后方可驶入;车辆底部专门加装了托盘,防止机油渗漏滴入湖中;不管工期多紧张,所有的机械修理必须到岸上指定的硬化场地内;每名焊接人员都配备了焊头回收桶,不允许一个剩余的焊头落入湖中。

  在施工工法、工艺上,项目部也进行了精心谋划。根据设计,长湖特大桥的桥墩有90%位于湖中,如果采用筑岛方式设置临时便道,虽然成本较低,却会对湖水造成污染,也会影响水中动植物的正常栖息、生长。为降低对生态的影响,项目部最终采用钢栈桥作为临时施工便道方案。“虽然这一方案增加投资近3000万元,但是极大的降低了对湖水的影响。”刘志波说。

  荆州长江公铁两用特大桥

  在钢栈桥的施工中,设计院几易方案,最终采用对水域扰动较小的“钓鱼法”替代“浮船法”施工,虽然增加了作业时间,加大了施工成本,但却有效减少了对湖水的扰动。

  此外,在水中钻孔桩施工中,考虑到反循环钻将会产生大量泥浆,为避免污染湖水,项目部还采取了可控旋挖钻机,同时采用中性高分子聚合物泥浆,解决了膨润土造浆PH值较高,影响湖水酸碱平衡的问题。“每干一步,都要思考对生态环境有没有污染,有没有影响。”中铁十四局蒙华铁路23标一工区书记米保健说。

  在蒙华铁路的桥梁建设中,宁可加大施工难度、增加成本也绝不破坏生态环境已经成为广大参建单位的共识。在三门峡公铁两用黄河特大桥的施工中,为了保护好三门峡库区生态环境,中国铁建大桥局蒙华铁路13标项目部不仅在钻孔桩施工中选用专业队伍将泥渣及脏水外运,还在噪音控制和光污染控制等方面采取了多项有效措施。“在龙门吊、塔吊等大型设备选型中以成色新、噪音小为标准,并设立环保专员进行噪音监测,保证施工音量低于50分贝;在候鸟迁徙高峰期时期,夜间停止施工作业,减少对鸟类栖息活动的影响,大型照明灯具则采用LED冷光源,不使用金卤灯、高压钠灯等具有大量短波辐射的光源,减少或避免红色光灯具使用,采用蓝、绿色光源替代,避免强光照射对天鹅飞行造成影响。”据中国铁建大桥局蒙华铁路13标项目部书记莫春义介绍,自开工以来,蒙华13标未发生一起环保事故,三门峡公铁两用黄河特大桥被三门峡市水利局评为水土保持生态文明示范工程,中国鸟类保护协会会长丁平带队来考察,也对项目部的各项举措给予了高度评价。(来源于:国际商报 许霞 徐莲英 许丽曼)

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