图、文/岳秀鹏 李月祥 李雪 董永泉
沥青路面无人化智慧施工
初夏的齐鲁大地,骄阳似火,但丝毫挡不住沾临高速建设者的步伐。由山东高速集团有限公司投资建设的沾化至临淄公路工地上一派热火朝天的景象,一处处枢纽拔地而起,一座座高架接连矗立,一辆辆工程车繁忙有序,努力抢抓2022 年建设任务的“最后一公里”。
沾化至临淄公路是山东省高速公路网中“九纵五横一环七连”高速公路网的纵四线,全长107.584km,概算投资195.6 亿元,占地15258 亩,建设工期42个月,是山东省连接京津冀经济圈、环渤海经济圈的重要通道,区位优势明显,通行能力强大。项目建成后,将进一步完善全省路网建设,全面带动省会城市群、黄河三角洲高效生态经济圈等沿线区域经济社会发展,为欣欣向荣的山东经济和社会各项事业插上腾飞的翅膀。
习近平总书记强调:“技术工人队伍是支撑中国制造、中国创造的重要基础,对推动经济高质量发展具有重要作用。”自项目建设初期,项目办以“品质工程 人才先行”为宗旨,着力培养新时代产业工人,全面提高沾临项目建设水平。
项目办以黄河特大桥为试点项目,通过“党建+N”的形式建立工人产业园,并成立了全省首家工地小区——沾临黄河苑。
“沾临黄河苑”由党建示范中心、党群工会服务中心、办公中心、信息化中心、培训中心、生活中心组成,配备物业办公室、班组办公室、工人影院、活动室、积分超市、大食堂、理发室、自助洗衣房等,“衣食住行娱”功能完备。社区集约化建设、社区化管理、市场化运营,从源头消除驻地安全风险。
构建“一站式”培训机制。培训中心按照系统化建设、多样化教学、社会化运营模式建设,从进场登记、健康体检,到多媒体理论教学考试、实操培训,再到安全体验、质量体验、VR 模拟体验实现环扣式教学,集工人进场教育、过程培训、考核取证为一体。同时,定期组织开展班组长、技术员、材料员、安全员等编班系统培训,全面提升职业技能素养。
有培训就要有考核。项目办通过组织“电焊工技术比赛”、“钢筋焊接技能竞赛”和“试验检测技能竞赛”等活动,为产业工人提供展示自我、学习交流、提升技能的平台,突出一线工人的主人翁角色,聚焦“凝聚工人力量”。
项目办通过产业化方式将农民工培养成产业工人,把工地民工转换成工厂工人,极大程度地提高了建设队伍专业素质和产业工人的企业归属感,为项目建设积蓄了强大力量。
UHPC 桥面板流水化生产
“质量就是生命,质量就是效益!”项目办秉承五大发展理念,落实交通运输部“五化”要求,坚持四个导向,以“智”建“美”,以“品”推“质”,以专业化和精细化为基础,以标准化和规范化为引领,以智慧化和信息化为手段,积极推进品质工程建设,实现工程建设内在质量和外在品质提升,擦亮“智美沾临、品质高速”建设品牌。
定标立章,谋定后动。项目办围绕项目管理任务,制定整体管理思路、目标和措施,组织编写了具有前瞻性、综合性、指导性的沾临高速《项目管理规划大纲》《项目建设管理办法》和《工程建设标准化技术指南》,用于指导和规范参建单位的实施行为。
建立健全工程质量管理体系,落实质量责任制,制定沾临高速《工程首件工程认可制实施办法》《工程试验检测管理办法》《工程部分关键材料实行AB 库管理办法》《混凝土构件联合验收管理办法》等10 余项管理办法,为全过程质量控制奠定基础。
精细管理,规范施工。项目办实行流程制度化、管理信息化、工作清单化、管控卡片化、巡查可视化、总结周期化、工艺样板化、工序精细化、机具定型化+设备智能化,提升工程实体质量。
历时15 个月完成1483 片箱梁预制生产任务的施工二标1#预制梁场就是项目精细化管理的缩影。梁场共分为钢筋集中加工区、制梁区、存梁区及生活办公区四大区域,其中包含20m176 片、25m200 片、30m605 片、35m460 片、45m42 片,共涵盖16 座桥,涉及18 类不同梁长、角度的梁板,生产压力极大。
项目通过采用“工厂化”加工模式,共设3 条生产主线,每条生产线均设置箱梁钢筋绑扎区、制梁区、张拉压浆作业区、存梁区。共设置不同长度预制台座71 个,配置跨径25m 不同吨位龙门吊17 台,自行式液压模板15 套,底腹板绑扎台架7 套、顶板绑扎台架4 套、智能张拉压浆设备4 套等。大量引入数控弯箍机、数控弯曲机、滚焊机等智能设备,从根本上解决了精度控制难题,同时大大提高了加工效率,减少了劳动力投入。
为确保梁板质量,钢筋绑扎区采用“定型化”钢筋加工胎架,钢筋生产胎架的横截面方向、纵截面方向均设有固定钢筋的限位齿,限位齿由凸起齿和凹槽两种设计组成,一凹一凸便于钢筋绑扎精准定位,底腹板台架设置波纹管坐标定位标尺,大大提高钢筋加工精度、提升波纹管坐标精确度。同时设置可移动遮阳遮雨棚,有效预防天气对生产加工的影响,保证了项目梁板预制工作的顺利推进。
绿色发展,和谐共生。项目办在工程建设上始终坚持与“绿色”携手共进,坚持“高效、低耗、环保”施工导向,落实扬尘治理“六个百分之百”要求,致力于构建人与自然和谐共处的“绿色公路”。
项目广泛应用钢结构,在建设中使用钢结构材料达7.3 万t。全线共7 座桥梁、4 个枢纽互通桥梁采用钢结构装配化设计,设计过程中遵循“钢结构+智能制造+高效装配化施工”原则,建设过程采用“工厂化、标准化、装配化”的模式,践行绿色公路建设“低碳、环保、优质、高效”的理念。充分发挥了钢结构在全寿命周期成本方面的优势,施工组织减少了对交通的影响,缩短了建设工期3~6 个月。
黄河特大桥现场施工
在全线路基边坡防护中应用80 余万m2植物纤维毯,此种新型边坡防护材料是以秸秆、椰棕等生物基质为主材,制备新型系列生态修复和防护产品,并配套研发相关工艺及技术,可替代原拱形护坡形式,施工效率提高5 倍以上,同时具有蓄水保墒、抗冲抗蚀等作用,可有效减少施工对周边环境的污染。施工四标应用赤泥基泡沫轻质土5 万余m3,用于消除道路差异沉降,消纳固体废物(赤泥)2 万t。
项目办致力于铸牢“创新链”,增强“创新力”,以技术攻关,突破“卡脖子”问题;以科技赋能,推动现代化管理;以完善创新保障体制,培育创新研发载体。
黄河特大桥全长4630m,是目前黄河下游跨径最大的桥梁,也是沾临高速全线重点控制性工程,并成功入选为第一批平安百年品质工程创建示范项目清单。大桥上部结构施工中采用“全断面顶推”工艺,创国内桥梁施工领域首次,难度不言而喻。在首次滑移过程中,重量达410t 的巨型钢混组合梁频繁出现链条断裂的情况,发力点重心靠上的大吨位拉拽,还特别容易出现滑移倾覆。为解决“卡脖子”问题,项目技术团队立即调整方案,将原来的坦克链改为滑靴进行滑移,并创新性地将滑移轨道更换为含有不锈钢涂层材料的钢板,在原有基础上,粘贴像镜子一样光滑的不锈钢钢板,这种钢板与滑靴完美结合,从根本上解决了滑移难的问题。同时为保证420t 大吨位拉拽稳定,项目技术团队通过BIM 建模推演,引入可调节斜拉杆,并引入信息化管理手段,在每个步履千斤顶位置安装了远程无线摄像头,避免了视觉盲角和问题疏漏。同时,应用顶推控制系统,实时查看每台步履顶的支反力、油压等关键数据。不仅如此,顶推作业平台还增加了北斗卫星定位、无线传感器等智慧大脑,实现顶推施工与PC 和手机端无缝互联,最终顺利完成首次全断面钢板组合梁顶推。同时黄河特大桥主桥创新性采用自动化计量系统,保证每个结构物在施工完成后,其配套资料相应完成并上传至计量系统归档,简化计量流程,做到施工与计量的无缝衔接,实现了工程计量工作的自动化。
引黄济青干渠大桥13 号墩桩基采用XF-220 型履带式多功能桩机配双超高压的RJP 施工工艺,在扩盘桩中创造了三项新的纪录:单桩最大扩盘直径、最大体量及最大桩径,目前正在申报世界吉尼斯记录。桩基总长64m,桩径3.5m,扩盘直径达4.5m,单桩混凝土用量456m3,较原方案单桩较少混凝土621m3,固结体有效减小塌孔风险。
应用预制梁移动式台座施工技术,克服了传统固定式台座占地面积大、周转时间长等缺点,实现错峰作业,单台生产效率由2~3 片/月提升至4~6 片/月,施工效率平均提升70%。
全厚式耐久性沥青路面是一种直接在路床上铺筑多层沥青混凝土的路面结构,共5 个结构层,总厚度达40cm,可将现行路面设计寿命由15 年延长至35 年以上,提高路面行车舒适性,全面提升特殊环境条件下沥青路面耐久性能和技术领域。
项目办瞄准行业前端,将无人化智慧摊铺技术应用到路面施工现场,大幅提高路面平整度、稳定性和效率,这在山东省高速公路建设工程中尚属首例,对于推动交通强省建设和公路施工领域数字化转型具有十分重要的意义。无人驾驶施工设备由北斗卫星定位导航,全流程数据协同,车辆运行精度在5cm 以内,施工平整度实现毫米级,精度较人工作业提高50%以上。同时无人驾驶摊铺机除了具备自动行走、料斗开合、输分料自动运行等功能外,3D 激光找平系统更可完成对熨平板的自动找平、振动等作业功能,并通过红外温度扫描实现对路面的温度数据采集,无人摊铺相比传统人工作业更省人、省料、省时,可减少施工操作人员50%,提高功效30%。
项目办建立健全创新体系,持续加大科研投入,支撑关键核心技术攻关,联合各参建单位先后开展20 余项科研课题,扎实开展多项“微创新”活动,在科技创新的过程中不断总结提炼,并注重知识产权的保护,40 余项专利已经获得授权,3 项作品获得山东省交通工程创新创业大赛一、二、三等奖,2 项技术获评全国桥隧技术及产品创新大赛科技成果,一种自固式泥浆池简易钢板围护结构获得中国公路学会2020 年度“微创新”银奖,沾化至临淄公路建设期BIM 技术创新应用及智慧化管控获得中国公路学会2021 年度“交通BIM 工程创新奖”三等奖;2022 年5 月,固结扩盘桩成套工艺技术被中国技术市场协会评为国际先进;2022 年6 月,沾化至临淄公路绿色智造科技示范工程获得交通运输部科技示范工程初审。
道阻且长,行则将至。沾临项目将继续矢志不渝地紧跟时代步伐,以“六型山高”建设为抓手,坚持标准化、规范化、专业化、精细化、智慧化、信息化建设理念,持续提升质量安全、环境保护、科技创新的建设水平,努力建设“智美沾临、品质高速”,积极打造交通运输部“平安百年品质工程”“科技示范工程”,争创“李春奖”“鲁班奖”“詹天佑奖”,为交通强国建设做出应有的贡献。
植物纤维毯