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为了让城市生活更美好
——一公司嘉定制梁场十年发展见闻
  张钰 张刚
  2020年4月13日,一公司上海S7公路二期3标工程开工建设。
  此时,因农田审批、拆迁和疫情影响,三年的总工期已过去二年多,项目部采用他们自主创新桩基、承台、制梁三同步的模块化、装配式工法,到7月25日,仅三个月零12天,就实现了架梁贯通,再次刷新公路桥梁装配式施工记录。
  “没有嘉定制梁场的这场技术革命,不可想象”。面对这一建设奇迹,业主领导由衷感叹。截止到11月10日,整个工程已近尾声,确保年底按期开通时日可待。
  “这场技术革命”,比传统施工减少劳动力90%、速度提高5倍以上,不仅使我国的城市道路建设水平跨入世界先进行列,而且实现了工地无围挡、无道改、零污染、零干扰、为城市生活更美好的绿色建造。
  奇迹的背后,到底有着怎样的故事?
  走进位于上海市嘉定区南翔顺丰路169号的一公司嘉定制梁场,场门外停着6辆载梁待发的运梁车,梁体阳光下闪着银灰色滑如镜面;门内右侧两座高性能混凝土搅拌楼,上料、配比、制拌、装车、浇筑一条龙;数控钢筋加工、骨架胎具定位、活动钢模组装、梁体大循环压浆、预应力智能张拉、边梁防撞墙一体化;分区作业寥寥数人,井然有序,没有尘土飞扬、机声轰鸣、闲杂人员。更令人难以置信的,是这个仅占地104亩的制梁场,日产可达10片箱梁,成为集团公司上海公路市场的拳头产品和靓丽名片。
  十年磨一剑。回放“名片”打磨的铿锵脚步,一个巧合,演绎一段传奇;一个理念,开启一场变革;一个撬点,诠释一种精神。
  和谐建造的生动传奇
  定格2010年的上海,一个巧合,演绎一段传奇。
  2010年5月1日至10月31日,以“城市,让生活更美好”为主题的第41届世界博览会,在中国上海市举行。这也是中国举办的首届世博会。
  无独有偶。2010年12月30日,集团公司在静安区正式成立。正是看准了上海作为中国市场经济“桥头堡”的无限商机,集团公司的航母舰队,开启了跨越发展、一片光明的新征程。
  更为巧合。作为集团公司航母舰队主力战舰的一公司,依托上海S6-5标项目,筹备建设的制梁场投产使用。
  上海S6沪翔高架工程,位于宝山区与嘉定区,是上海市高速公路网三联中的一联,全长11.77公里。S6-5标工程为高架道路,长1.304公里,工程施工还包括S6-5标至S6-8标的966片小箱梁预制安装,工程造价3.7288亿元。
  这是一个新的起点,也是一次质的跨越。一公司自1985年在莘松高速公路勇当“开路先锋”起步,在大上海交通建设中留下一串串争先创优的足迹,成为上海“大变样、大建设”的主力军。巧抓新机遇,一公司人乘势而上,竖起了嘉定制梁场的大旗,吹响奋进的号角。
  十年间,为给大旗增光添彩,嘉定制梁场与业主、设计院、高等院校、科研机构齐心协力,以和谐城市为理念,以绿色建造为方向,以科技创新为引领,以模块化预制、装配式施工为突破口,变高空作业为地面作业、变水上施工为陆地施工,变现场人海战为工厂智能化,制定了桥梁装配式施工的技术标准,成为上海公路桥梁施工规范的纲领性文件,为实现我国公路桥梁施工模式的根本变革,作出了突出贡献。
  这一根本变革,不仅促进了世博会“和谐城市”理念的实践落地,根除了城市建设中扰民、污染的顽疾,而且使黄浦江畔这片软土地质的道路建设质量,从全国排名17快速提升到排名第5,让上海市民获得了“生活更美好”的感受。嘉定制梁场创新的公路桥梁装配化施工关键技术研究,荣获中国施工企业管理协会2019年工程建设科学技术进步奖,被中国公路建设行业协会评定为国家级工法。
  十年里,为打造集团公司的拳头产品,他们运用信息化、智能化、工业化手段,通过钢筋集中化加工、高性能混凝土浇筑、预应力智能张拉、梁体大循环压浆及吊具、吊点的设计使用等一系列新工艺、新技术、新材料、新设备的研发创新,使单片公路箱梁生产周期缩短60%,劳动力减少50%,日产箱梁10片,工效是同类规模梁场的两倍以上,成为上海市场首屈一指的制梁场。
  凭借这一优势,制梁场十年来持续滚动发展,先后在上海S6公路、嘉闵高架北一段、北二段、S3公路、S7公路一期、二期、G228公路项目施工的同时,为多个标段制梁近万片,完成产值32.84亿元,其承台立柱一体化施工调整结构、预制立柱垂直度和水平面调节装置、预制箱梁钢绞线吊点、模块化承台中立柱预埋筋定位装置、预制箱梁边梁防撞墙施工一体化防倾覆支撑结构,获得国家知识产权局发明专利。集团公司制梁核心技术的知名度与影响力迅速在业内走红,学习和观摩的人群不断,从上海走向全国,从公路桥梁拓展到其他领域。
  绿色理念的匠心演绎
  “和谐城市”,是上海世博会主题的精髓;“和谐社会”,是当代中国科学发展的旋律;“和谐理念”,是中华文明历久兴旺的核心。
  世博会的结束之时,正是制梁场的投产之日。如何把绿色建造的零污染、零干扰落地城市建设发展中,让人们的生活更美好,嘉定制梁场项目管理团队开始探索。
  “桥墩立柱能不能实现立体无支架施工?”在上海S6公路的高架桥梁基础施工中,一个大胆的猜想在梁场炸了锅,也掀起了一场头脑风暴。对桥墩立柱钢筋笼几十年采用的脚手架方法变革,全国没有先例。“减少的是工序,增加的却是工效,如果搞成了,那可是根本性的变革”。梁场迅速成立技术攻关小组,确立课题,开始研究。
  “这么大的立柱钢筋笼,没有支架?天方夜谭”。面对一片惊愕与质疑,技术攻关小组仅用一个半月,就成功研发出了《无落地脚手架桥梁立柱施工技术》,不仅把在制梁场研制出的“板凳型”钢筋笼立柱,通过承台浇筑前的预埋基座焊拼对接,矗立在工地,而且形成了“墩柱钢筋整体安装及模架一体化施工工法”,把工地作业工序搬到车间,没有了扰民噪音,降低了安全风险,节省投入上百万,减少人工40%,施工进度也增加了两倍。
  2012年7月,一公司滚动发展中标上海嘉闵高架JMB1-4标工程。嘉定制梁场要完成JMB1-2标、4标、5标范围内1908片小箱梁的预制、运输、架设安装任务,工期仅为584天。为了按时完成生产任务,他们提出了“以技术创新引领工程安全、质量、文明施工”的管理思路,决定通过“模块化、工厂化、拼装式”新模式,来一场公路桥梁施工的技术革命。
  项目部的技术人员,善于在实践中不断认识和把握国内外的工程科技成果,成功研发《预制梁无盖梁简支变连续体系转换施工工法》,不仅得到了业主的充分肯定,还被积极推广到全线的各个标段实施运用,提升了中铁品牌在上海的知名度。
  然而,真正让装配式施工技术誉满沪上的,当属上海S3公路先期实施段工程。上海S3公路先期实施段工程位于浦东新区,起于S20外环高速—罗山路立交,止于周邓公路,全长3.12公里,采用“高架+地面”的布置形式,是迪士尼乐园的配套工程,原来通往迪士尼的只有一条沪南路,而沪南路属地面道路,客流量本身就大,红绿灯较多,很难满足迪士尼开园所带来的极端高峰客流。
  虽然在上海迪士尼规划之初,市政府就考虑到了迪士尼的通道问题,并规划设计了上海S3公路。但是从2016年的门票发售的火热情况看,规划中的S3公路必须立即打通,否则数以万计的游客必将使沪南路变成超大“停车场”。
  就这样,在所有人期盼的眼神中,上海S3公路先期实验段工程诞生了。然而它留给建设者的时间只有6个月。用6个月的时间,建一座高架桥,在很多同行眼中,简直是在挑战不可能。
  面对如此紧张的工期,施工工艺的选择就显得尤为重要。为此,项目部经过多次试验和总结,摒弃了传统的城市公路高架桥的施工形式,依托嘉定制梁场成熟的箱梁预制生产能力,采用了预制装配式建设方案。
  在当时,如果采用传统现浇工艺,完成1片盖梁,至少需要20天,而通过拼装工艺,仅用1天就可以完成4片盖梁的架设。当然,预制拼装工艺不仅仅提高了功效,也大幅度降低了对施工作业空间的要求。只需一条运输预制件等建材的施工便道就可满足生产需要。此外,现场装配式作业工艺也减少了80%的现场劳动力,避免了现场粉尘、泥浆等污染,实现了绿色施工,文明施工。
  为了满足S3公路先期试验段建设需要,嘉定制梁场需要在最短的时间内生产出696片箱梁。同时,箱梁的生产又遇到了新的情况。按照传统的生产方式,箱梁翼板的外露钢筋是直的,需焊接之后才可将相邻的两块箱梁连接在一起。但类似这样的钢筋接头就有700多个,即使10个技术纯熟的焊工24个小时连续作战尚需80多天,根本无法保证工期。
  他们又提出了将预制箱梁的翼板钢筋由直线形变为环形的构想。环形钢筋可环环相扣,每根箱梁翼板外露钢筋无需焊接,箱梁架设完成后,安装湿接缝模板后即可浇筑混凝土,大大加快了施工进度。就这样,嘉定制梁场一边预制箱梁,一边现场拼装,“冲刺”期间,项目部通过倒排工期,增加劳动力,使箱梁的产出能力由原来的每天5片提升到8片,高峰时期甚至创下每天生产12片箱梁的最高记录,仅用100天完成了696片箱梁的预制任务,这样的生产能力,在当时的上海找不出第二家,也让这场“挑战不可能”,成为现实。
  “不可思议,前面那座桥修了三年都没有完工,你们只用了5个月。上海局,了不起!”2016年12月28日,上海S3公路先期实施段通车的时候,上海市民由衷感叹,他们第一次如此直观的感受到了装配式施工技术的魅力,工程版“搭积木”的形象比喻,一时间,家喻户晓。
  科技引领的时代精神
  2017年12月20日,公司中标上海S7公路3标工程,这是上海快速路网中十二条射线中东北方向的重要射线,全长49.9公里。S7-3标全长0.438公里,含道路、桥梁、排水、河道、声屏障工程和全线小箱梁及对应的防撞墙预制与运输,是整个工程建设的重中之重。
  为了把制梁的拳头产品变为精品,项目部技术创新的脚步从未停歇,倾注着满腔的青春热血。桥梁的内实外光,是质量百年大计的关键,而真正做到这一点,就必须解决高性能混凝土应用。
  就在工地进行桥梁施工模式根本变革的同时,制梁场自主研究自密实高性能混凝土在公路箱梁工厂化预制中应用技术,也在紧锣密鼓的进行中。
  为了使高性能混凝土具有高流动性、高填充性的特点,科技攻关组闷在制梁场的试验达半年之久,各种必选的试验参数达1673个,摞起来的试验资料达一米之高,历经千辛万苦,熬过多少不眠之夜,终于取得成功。高性能混凝土的自主研发,有效克服了普通混凝土的各种质量问题,真正实现了箱梁成品质量的内实外光,且浇筑时间比普通混凝土缩短4倍,减少了人力投入80%,获上海市公路学会科学技术二等奖;住房城乡建设部市政公用科技示范工程。
  变产品为精品,项目部在实现箱梁预制标准化、规范化、流程化、确保优质、高效的过程中,不断完善工艺,不放过每一个细节。
  梁场率先在国内采用钢筋集中化、标准化、模块化加工,设立了封闭式的钢筋集中加工车间,所有钢筋均采用数控机下料、加工,精度误差在±1mm范围内;针对不同部位钢筋,设计配套胎具,使钢筋半成品成为标准化模块,大幅提高了工效和精度,节约劳动力。
  自主研发了冲洗凿毛技术,在模板拆除后,采用高压水枪冲洗凿毛;场区内预制构件全部采用自动喷淋系统;提高了工效,降低了污染,实现了节能减排、绿色环保施工。
  自主研发了整体可调节活动钢底模,可根据任务饱和情况无缝转换,实现了一体式模板在同一台座上预制不同梁长及预拱度的箱梁,扩大了梁场的固定产能,减少了梁场20%的土地占用,实现了资源的有效利用。
  自主研发了智能张拉和大循环压浆技术,依靠智能张拉设备的高精度和稳定性,能完全排除人为因素干扰,有效确保预应力张拉施工质量。采用大循环压浆工艺,通过管道串联浆液在梁体内不断流动把孔道内空气排净,真正实现了浆液密实,确保了梁体质量。
  自主研发了专用吊具吊点的设计和使用,针对小箱梁及带防撞墙的边梁,重心不同的特点,梁场设计安装了不同的吊具、吊点,吊装时间由原来的五六个人作业40分钟减少到一个人操作一分钟,实现了一钩起吊,安全高效的目标,也保护了成品的外部完整美观。
  自主研发了边梁防撞墙一体化预制工艺,通过BIM技术,对箱梁架设完成后的空间位置进行模拟,得到防撞墙在工厂预制的各项参数后,在工厂内进行边梁防撞墙一体化预制施工。节省了线下施工时间,有效提高了桥梁上部结构的工效,降低了现场高空作业的安全风险。
  进入正在最后冲刺的S7公路二期全线工地,使用静压桩、模块化、装配式施工,的确看不到工地围挡,交通改道,污染排放、噪音干扰,也看不见常规工地脚手架、模板钢筋、各种材料;减少90%的劳动力,自然更看不到遍地的施工人员。用无人机鸟瞰高架桥梁,整齐划一,像一道美丽的五线谱,光如镜面的梁体徐徐生辉,项目部的技术人员尤以骄傲的是:“一般高架桥梁的整体规范误差在公分级,我们制作的桥梁拼装后误差是毫米级,而且是真正的内实外美,经得起百年的历史见证”。
  一滴水折射太阳的光芒。一个依托工程项目而建立的制梁场,十年拼搏,人才兴企,创新发展,用新工艺、新技术、新材料、新设备、新工法的交响曲,一路凯歌高奏,这正是集团公司十年发展的缩影……

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