■ 文/圖|江蘇省交通工程建設局 顧碧峰 華設設計集團股份有限公司 龐鋒
江蘇溧陽至福建寧德公路江蘇段工程(以下簡稱“溧寧高速江蘇段”)是《國家公路網規劃(2013年~2030年)》中G4012溧陽至寧德高速公路的重要組成部分,是江蘇省高速公路網規劃的“十五射六縱十橫”中縱五的組成部分,北承G4011揚溧高速公路,南接溧寧高速安徽段,西聯溧高高速公路,是國家高速公路網中重要的省際通道。該項目于2020年6月全面開工建設,2022年11月完成交工驗收并于2022年11月8日開通運營。項目的通車對緩解太湖西側南北向通道壓力,加強蘇南地區和皖南地區的經濟聯系,促進沿線社會經濟發展和旅游開發等均具有十分重要的意義。

蕪太運河大橋
溧寧高速江蘇段全長23.724公里,起自與寧杭高速交叉設置的新昌樞紐,止于蘇皖交界處,與溧寧高速公路安徽段相銜接,全線共設5處互通式立交。該項目新昌樞紐至南渡南樞紐段,路線長度7.4公里,主線采用雙向六車道高速公路標準建設,設計時速120公里,路基寬度34.5米;南渡南樞紐至蘇皖省界段,線路長度16.324公里,主線采用雙向四車道高速公路標準建設,設計時速120公里,路基寬度27米。項目以“標準化、信息化、綠色化”為核心,以“優質耐久、安全舒適、經濟環保、社會認可”為總體要求,堅持標準化建造、綠色化生產、信息化管控、精細化管理,全力打造交通品質工程樣板。
溧寧高速江蘇段項目里程不長,但是沿途的大型工程不少,僅互通式立交就有5處,平均每5公里就設有一座互通式立交。項目還設有兩座特大橋,即溧寧高速蕪太運河特大橋、南渡互通主線特大橋,全線橋梁比例達到了22%,結構形式多樣,交叉角度小,結構受力復雜,施工保通要求高,設計施工難度大。此外,溧寧高速江蘇段與已通車高速揚溧、寧杭、溧高相接,主線先后跨越國省道4次、Ⅲ級航道1次、川氣東送主管道1處、輸油管道1處、軍用光纜1處,以及其他現狀縣道和鄉村道路,交通組織復雜,安全風險大,施工難度高。
由于項目工期緊、任務重,高峰時路基橋涵、路面、房建、交安等19個標段同時施工,交叉作業眾多、干擾大,施工前需做好不同路段、專業的組織規劃,合理安排各工序有條不紊的交叉作業。
溧寧高速江蘇段毗鄰大溪水庫、前宋水庫等,沿線自然環境優美,旅游資源豐富。它南部沿線的低山丘陵屬于天目山脈的延伸,西北部沿線的丘陵屬于茅山余脈,景觀綠化要求高。因而,溧寧高速江蘇段在設計之初就不斷優化方案,精心組織,盡可能避開沿線的生態、環境敏感區和大型村落。同時,充分考慮地方的遠期規劃,如在蕪太運河以南增設近1公里的橋梁,以滿足區域遠期發展的需要;盡量做到各分項工程平行流水作業,穿插施工,加強生態保護,注重自然和諧。
溧寧高速江蘇段路線經過3個鎮,沿線農田、特種養殖、苗圃眾多,主線征地200.33萬平方米,房屋拆遷面積達5.35萬平方米,桿管線遷移1203道,考古一宗,用地征用困難。項目沿線均為基本農田,考慮到可耕作農業用地寶貴,無法設置取土坑,需要提前多渠道備土。
此外,2022年8月至2022年9月,受全國極端高溫天氣影響,每日可施工作業時間短,加上疫情期間工人短缺、材料采購困難等因素,給路面及附屬工程施工帶來極大壓力。各參建單位不斷優化方案投入較大精力,減少拆遷安置可能帶來的不利社會影響,確保了工程的推進。
為克服項目建設不利因素,溧寧高速江蘇段將行為指南、場站布設、施工工藝等標準化管理貫穿工程建設始終,“工廠化生產、流水化作業、信息化管理、裝配化施工”,實現場站布局由“零散式”向“集約化、規模化”轉變,生產方式由“作坊式”向“工廠化、流水化”轉變,管理手段由“人工式”向“信息化、智能化”轉變。
為加快推行終身職業技能培訓制度,溧寧高速江蘇段項目部結合工程特點及施工任務,聯合常州交通部門打造了江蘇省首家職業技能及安全實訓中心。該中心位于溧寧高速江蘇段蕪太運河南側,占地約2400平方米,包含多媒體實訓講堂、電工實訓區、電焊工實訓區、鋼筋工實訓區、起重工實訓區、架子工實訓區、模板工實訓區、自動化生產線展示區及安全體驗區九大核心區域。中心面向常州在建高速公路項目的一線施工人員,以“安全教育、實操互動、技能提升”為主要辦學模式,實行短周期、不間斷、滾動式的輪訓學習。各類作業設備均設置了模擬操作與實操教學,通過實操互動,能切實提升學員的專業技術能力,全面提升項目管理水平,助力將項目打造成江蘇高速高質量發展的標桿。

職業技能及安全實訓中心
溧寧高速江蘇段在建設過程中綜合利用云計算、物聯網、移動互聯、人工智能等信息技術,以“1+10”創建模式對工程施工現場的人、機、料、法、環等各要素進行統一調配和管理,改變傳統建筑施工現場參建各方現場管理的交互方式、工作方式和管理模式,將視頻監控、工藝監測、預測預警、移動終端等“智慧設施”進行集成和拓展,建設溧寧高速江蘇段智慧工程管理平臺,實現了項目管理信息化。

溧寧高速江蘇段智慧工程管理平臺
BIM技術
通過BIM模型分析不同施工階段需要注意的關鍵點,對施工管理人員及勞務人員做好關鍵點三維技術交底;利用BIM模型實現整體漫游,對現場管理人員及施工隊組進行可視化虛擬現實交底,以便作業人員更直觀、更清晰地理解技術要點,提高工程質量。

蕪太運河特大橋主橋BIM技術應用
路面施工智能管控系統
路面施工全面采用智慧管控手段,建立水穩基層施工質量管控系統、瀝青面層施工質量管控系統、瀝青高分辨質譜快速鑒別系統等信息化系統,實時采集瀝青路面施工過程數據信息,包括瀝青生產、混合料拌和、運輸、攤鋪、碾壓等環節,動態、真實地反映工程質量情況,并根據設定的控制限值,實現對工程質量的動態控制,提供分析預警機制,及時發現質量波動情況、分析質量問題。智能管控系統極大地彌補了傳統方法在瀝青路面建設管理中的不足,變被動“監督”為主動“監控”,從而確保工程質量。

瀝青面層施工質量管控系統
3D攤鋪技術
項目路面攤鋪采用3D智能攤鋪技術,其完全改變傳統攤鋪施工方式,通過衛星全球導航定位系統和激光高精度測量系統,能夠立體控制攤鋪的高程精度和平面精度,并且克服了常規掛鋼線施工時基準線下垂、傳感器跳動等問題。該技術在平整性、平順性、厚度控制、材料節省、效率提高、勞動強度降低等方面比滑靴拉線、平衡梁等施工方式有較大程度的提升,是未來攤鋪作業控制技術的主要發展方向,在真正實現“機械化換人、自動化減人”,減少人員投入的同時,有效降低了施工安全風險。
二維碼技術
該項目建立二維碼管理系統,全面采用二維碼技術展現工程信息,針對項目施工過程中人員、機械設備、結構物及重要施工資料進行信息化管理。方式新穎、制作快捷方便,還可以替代傳統的標識牌及多種紙質、電子資料,節約成本,同時提升工程管理效率。
溧寧高速江蘇段全面貫徹落實交通運輸部、江蘇省交通運輸廳關于推薦施工工藝、技術成果等的應用,以及創新技術工藝的理念,從設備、工藝等方面進行技術創新攻關,在鋼筋保護層厚度、預制構件、混凝土施工等質量控制方法上取得突破,先后申報“預制箱梁的自動噴淋養生裝置”等15項國家實用新型專利和52項“四新”應用,形成《后張法預制構件孔道壓漿施工技術規程》《電磁感應法鋼筋保護層厚度檢測技術規程》《橋梁混凝土冬期施工技術規程》《后張法預應力孔道壓漿彈性波法檢測技術規程》《高速公路工程建設用表》5項團體標準,全面提升了工程建設質量和安全水平。
項目箱梁養護采用箱梁可移動式養護系統,將原有預埋式的自動噴淋系統改為可移動式自動噴淋系統,該噴淋系統位于預制梁頂部,通過固定鋼腳架,將自動噴淋設備軌道安裝好,將水管預埋在軌道內,通過安裝可移動設備,在上面安裝噴淋系統。該系統能夠加強對預制箱梁腹板的養護效果,并且對于養護用水的要求較低,更換噴頭方便,不會堵塞管道,并且該系統可以通過行吊移動,反復使用,既確保施工質量,又降低了施工成本。
橋梁護欄鋼筋胎架的使用能夠降低施工難度,使成型鋼筋骨架線型美觀、各筋間距均勻標準,大大提高鋼筋保護層合格率,提高施工進度,節約施工成本,為工程整體的質量及進度起到極大的推動作用。

鋼筋綁扎胎架
該工藝依據設計圖紙中空心板橫斷面結構尺寸,自行加工制造橋梁預制空心板腹板混凝土自動鑿毛設備,人工操作自動鑿毛設備,實現對空心板腹板混凝土的鑿毛工作。鑿毛前對空心板頂板灑水養生,待兩側腹板有均勻流水時開始鑿毛,不僅可以消除因鑿毛產生的粉塵,避免對操作工人身心健康造成危害,而且能將經鑿毛處理后的混凝土面沖洗干凈。

自動鑿毛機
止漿條應用工藝的原理是通過免鑿毛方式代替傳統低效率人工鑿毛處理,達到提升新舊混凝土交接面混凝土密實度及力學性能的施工方法。預制箱梁翼緣板止漿條應用從鑿毛的最終目的出發,采用止漿條工藝提高混凝土黏結力。該工藝的推行大大減少鑿毛工作量,提升工作效率,解決了傳統鑿毛方法鑿毛不均勻、深度較淺、粗糙度底等相關質量通病。此外,該工藝還具有造價低、投入小,能夠多次循環使用的優點。

預制箱梁止漿條工藝應用
該項目蓋梁骨架重達8.6噸,蓋梁鋼筋在鋼筋加工廠內彎曲成型,進行整體拼裝,采用平板運輸車將鋼筋成品運至現場,最后完成整體吊裝。吊裝時選用1臺50噸汽車吊吊裝。鋼筋加工流水線采用直線法半自動化施工,從鋼筋原材下料到成品存放均按照規范管理的標準化、程序化要求實施,每道工序制定施工與驗收標準,確保“人、機、法”專業化。蓋梁鋼筋骨架整體吊裝施工工藝的應用大大節約了現場施工時間,提高了施工效率,同時還更好地保證了蓋梁鋼筋骨架間距尺寸和位置的精準性,不斷提高工程質量。

蓋梁骨架整體吊裝
為保證骨架尺寸與圖紙一致,采用1:1定型胎架焊接,骨架焊接采用焊接機器人,焊接機器人能穩定和提高焊接質量,能將焊接質量以數值的形式反映出來。骨架焊接時,施焊順序宜從中到邊對稱地向兩端進行,先焊骨架下部,后焊骨架上部。相鄰的焊縫采用分區對稱焊,使用兩臺焊機分區成型,保證骨架焊接成型后所有尺寸符合設計圖紙要求。

機器人焊接
溧寧高速江蘇段結合工程特點及施工任務,全面做好打造品質工程、做好示范項目的創建工作,于2022年11月3日提前完成建設任務,順利通過江蘇省交通工程建設局組織的交工驗收,并于2022年11月8日正式通車。
項目的全線建成,消除了蘇皖間的“斷頭路”和路網中的“瓶頸路”,完善了長三角區域高速公路網,沿線城市通達能力進一步提升,從江蘇溧陽到安徽宣城可縮短30分鐘車程,進一步拉近了蘇南與皖南地區的經濟社會聯系,對促進區域融合發展、推進長三角一體化、助力江蘇高質量發展具有重要意義。同時,其建設填補了江蘇省西南部地區與皖南地區無縱向高速公路聯系的空白,為蘇南地區輻射安徽地區提供了基礎條件。
溧寧高速江蘇段將寧杭、滬蘇浙皖與揚溧高速聯系起來,對于服務江蘇新農村建設和美麗鄉村建設,提升農村居民出行品質,支撐全省脫貧致富奔小康工程的實施具有重要意義。溧寧高速江蘇段的通車,未來將為實現“兩聚一高”、建設“強富美高”新江蘇、加快構建現代交通綜合運輸體系、交通強國建設做出新的貢獻。