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“拼装”智造,赋能城市“向新力”——成都市三环路扩能提升工程羊犀立交全互通改造项目建设印记
时间:2024-09-23    来源:上海市土木工程学会    分享:
桥梁的意义不仅在于连接两岸,它更是一条连接过去和未来的活力纽带,为城市发展带来更多可能。

桥梁的意义不仅在于连接两岸

它更是一条连接过去和未来的活力纽带

为城市发展带来更多可能

市政人携“上海技术”

以创新之笔重塑城市的脉络

为西南地区的桥梁建设提供新思路




羊犀立交——四川成都三环之上的交通动脉



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践行“大力推广装配式建筑,走绿色低碳产业之路”,2017年,隧道股份市政集团与成都交投集团强强联手,在成都市三环路扩能提升改造工程中,首次采用桥梁预制拼装技术,为羊犀立交全互通改造增能。

在成都市三环路扩能提升工程中,羊犀立交全互通改造项目是首个贯通的全互通立交,包括新增6条匝道和1条集散车道。改造前的羊犀立交多年以来存在辅道节点不通、转换功能不强、公交系统偏弱等一系列问题。经过改造后,成都三环路通行转换能力得到极大提升,有效缓解了成都市城西交通压力。



搭积木式造立交

实现西南地区全预制拼装桥梁“零的突破”



作为成都市首个预制装配式桥梁工程,羊犀立交全互通改造项目承台以上结构全部采用预制拼装工艺。但工程建设中,吊装空间狭小,对于高度超过13m的桥墩立柱,以及立柱的翻转造成了一定的限制,同时,超高桥墩立柱的运输也是一大难关。
在充分考虑工业化生产和现场拼装需求的前提下,建设团队对于部分桥墩进行了分段设计,其中下节段保持6m标准高度,上节段根据桥墩实际高度确定。
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为了确保施工质量和精度,项目团队采用了当时最为先进的灌浆套筒干接法预制拼装工艺。桥墩立柱先在生产基地利用高精度钢筋加工设备、毫米级高精度钢筋笼绑扎胎架和高精度模具等先进设备进行分节预制,最后采用“搭积木”式的施工技术现场拼装完成。

预制桥墩拼装

预制箱梁拼装



打造“专属”工厂

助力西南绿色装配式建筑产业发展



对于预制装配技术来说,标准化和精细化是工程质量的关键。为确保预制构件的生产质量,隧道股份市政集团与成都交投集团、城建设计总院等多家单位联合打造了西南地区首个综合性预制构件生产企业和研发基地——成都交投建筑工业化有限公司预制构件厂,成为羊犀立交全互通改造项目预制构件的“专属”工厂。
该基地采用工厂化生产,钢筋加工采用全自动弯曲设备,混凝土浇筑采用流程化,可以大幅度提高构件的精度,在构件成型阶段,相比“看天吃饭”的现场浇筑,工厂化的养护方式能够锻造出质量更好的产品。

预制装配式桥梁生产现场

2018年1月,西南地区首根装配式桥梁立柱在该基地完美“出炉”。立柱采用高性能自密实混凝土,并对生产工艺进行严格管控,实现了超高墩分节预制,且混凝土拼接面平整度达到毫米级,并实现了国内首次灌浆套筒连接技术在大尺寸圆柱形、花瓶形桥梁预制墩柱中的实践应用。



借力数字化技术

“积木”搭出高精度



要把“积木”和“积木”对接起来并非易事。预制构件都是几层楼高的“大家伙”,如何实现有效管理?预制构件几何尺寸精度与现场拼接部位几何尺寸精度是控制关键点之一。在构件生产过程中,项目采用了“BIM+信息化和数字化”监控平台进行统筹管理,现场采用高精度测量仪器及定位模具,使拼装精度达到mm级。将标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用为一体的预制装配式产业链,也使得工序能够无“缝”对接。



国内首根双节“预应力+灌浆套筒”

混合连接预制拼装桥墩



在桥墩立柱的连接方面,双节立柱拼接面采用与承台面相同的灌浆套筒连接模式;同时,项目人员通过计算分析发现,为保证ES7、ES8、ES9和EN2这四根高墩在常规力及地震力作用下拼接面均不出现拉应力,需在墩柱截面内施加额外的竖向力来保证充足的压应力储备,为此,设计了如图所示的双节立柱拼装及临时预应力张拉、自锁式预应力索体穿束、自锁式预应力钢束张拉。

“预应力+灌浆套筒”混合连接构造图(立面)

“预应力+灌浆套筒”混合连接构造图(断面)

 

在工程应用过程中,参建各方紧密配合,对工程中碰到的大量技术难题进行分析研究,提出合理可行的解决措施,最终保证了该新型连接技术的成功应用。“预应力+灌浆套筒”混合连接的成功应用,有效拓展了预制拼装技术的适用范围,使得超高墩在无需额外增大截面尺寸的前提下,能够满足偏心受力的需要,为今后大范围的推广应用提供了借鉴。


从2017年7月14日到2018年8月31日,经过一年多的奋战,这条用111根预制立柱、10597吨钢箱梁拼装而成的桥梁工程首次实现了西南地区预制装配式桥墩与钢箱梁的完美组合,对于绿色桥梁施工技术在西南地区的推广应用具有示范意义。


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