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江苏省内最大顶推工艺系杆拱桥梁顺利开顶
日期:2019-04-23 浏览次数: 显示稿件总访问量 字号:[ ] 视力保护色:

  祥天路(即规划冶修二路)位于南京主城东南,南起夹岗门路,北至石杨路,全长约2.8公里,作为南部新城南北向的干道,承担着重要的交通、景观及生态等功能。

  祥天路跨外秦淮河桥作为工程的关键节点,串联外秦淮河两岸的石杨路与中和桥北路,是目前江苏省内采用顶推工艺跨径最大、重量最大和宽度最大的系杆拱桥梁工程。目前已成功完成岸上整体拼装及拱肋合龙,桥梁顶推工程顺利启动。

▲祥天桥效果图

 

工程概况

  祥天桥红线宽45米,设计速度40km/h,双向6车道,机非分行。桥梁全长128.6米,总用钢量约4000吨,工程总投资约1.6亿元。

  祥天桥位于外秦淮河景观带,与七桥瓮桥、承天桥、中和桥及国淮桥彼此相邻,设计采用“秦淮新秀、古韵新声”理念,以自然生态为主旋律,与河道景观相协调,形成立体的空间序列。桥型方案综合比选斜拉、悬索、拱桥以及梁式桥梁等多种结构形式,最终选择造型秀美的系杆拱桥梁,并采用梅花元素进行拱顶横撑的优化设计。

  祥天桥采用一跨过河的形式,确保外秦淮河200年一遇行洪安全;上部结构为下承式梁拱组合结构,由3片拱肋及系梁组成,与两岸道路平交;主梁采用纵横梁布置形式,拱肋采用八边形钢箱梁结构,截面宽度2米,拱顶设置异形横撑。

  祥天桥采用“异位拼装、整体顶推”施工工艺,拼装平台设于外秦淮河南岸,长140米、宽45米,采用H型钢分配梁+钢管桩基础结构。水中顶推平台横桥向每排设置3组顶推临时墩,共布置4排12组,排距23.5米,每排顶推临时墩通过横向连接桁架连为整体。桥梁整体顶推采用250吨智能步履式顶推设备进行多点同步顶推施工,每个顶推临时墩上布置2台步履顶推器,最多时采用48个顶推器同时顶升,保证桥梁顶推平稳顺畅。

  该工程由南部新城管委会投资、南部新城集团公司组织实施,南京建管集团代建,上海市政院设计咨询,北京市政院、中建八局、东南监理参建。去年3月正式开工,4月完成两岸桥台桩基及承台施工,9月启动岸上拼装平台及水中临时墩的建设,今年4月初拱肋圆满合龙,目前正在进行桥梁顶推作业,计划9月建设完成。

 

工程组织

  创新模式、高效管理

  南部新城在江苏省率先试点市政基础设施整片区EPC建设模式,采取“EPC+代建单位+设计咨询单位”的组织架构,精简办事流程,提升建设效率。祥天桥的建设充分发挥EPC+代建+设计咨询模式的优势,在方案设计中准确把握工程重难点,方案设计、设计咨询与施工方案同步优化,各参建单位通力合作、攻坚克难,工期缩短5个月;在前期手续办理中,认真梳理申报各项手续的前置条件并与相关部门积极对接,提高办理的时效性,仅35天便取得省水利厅的洪评行政许可,仅30天便完成航道等级由6级调整为7级的各项论证并取得市政府的正式批文。

  聚焦难点、因地制宜

  祥天桥涉及航道、水利、地铁、现状道路等众多约束条件,各参建单位高度重视,聚焦难点,重点推进。积极对接省市航道主管部门,将航道等级由6级调整为7级,实现控制标高降低1米,为与石杨路平交创造有利条件;与水利主管部门不断探讨,在外秦淮河行洪要求日益严苛的条件下优化桥梁方案,满足行洪需求,确保洪评顺利通过;与地铁部门反复论证,统筹做好桥梁与桥梁正下方的地铁5号线盾构区间设计,合理设置桩基,确保安全。

  优化方案、管控风险

  祥天桥施工受外秦淮河汛期影响较大,为减少汛期施工对河道的占用影响,项目在方案设计阶段就开始谋划,从工法寻找突破口,选用“异位拼装、整体顶推”施工方案。在岸上搭建拼装平台,在平台上对梁整体拼装,拼装完成后进行梁体整体顶推过河,规避汛期对梁体拼装的影响,施工更简单,拼装更高效,组织更有利,安全更可靠。

  科技引领、智慧建造

  祥天桥的建设充分运用智慧建造技术,利用三维激光扫描逆向建模技术、无人机倾斜摄影建模技术,再结合BIM技术、移动技术、智能监测等信息化手段,通过建立可视化的模拟环境, 实现设计与施工无缝衔接,为设计、施工及后期运营管理提供依据,优化工程各阶段工作,提前规避设计施工风险,为工程建设提供有效保障。

▲实时监控

 

工程亮点

  以人为本,塑造城市重要节点

  祥天桥受限于航道、水利、地铁、现状道路等约束条件,为实现连通两岸的要求,祥天桥东侧现状承天桥采用的是长约500米的高架桥跨越两岸道路,但分离的高架桥难以实现两岸的直接交通转换,行人和非机动车过河也受到影响,交通组织不便、景观效果一般,工程规模与造价较高。

  南部新城通过与航道、水利部门的协调沟通,取得航道等级调整的行政许可,并结合桥梁结构设计优化,将桥梁高度降低1.5米,成功实现桥梁与两岸道路的平交,以128.6米长的跨河平桥替代长线高架桥梁方案,两岸交通灵活转换,同时也大幅降低造价。

  为塑造外秦淮河景观带的重要节点,祥天桥采用“秦淮新秀、古韵新声”理念,选取系杆拱桥形式,并以梅花作为主要元素应用于拱顶横撑的造型,造型独特、形态匀称、简洁秀丽,夜景灯光冷暖色调交替,建成后将成为南部新城重要的景观节点。

  异位拼装,打造省内第一顶推工程

  祥天桥如采用传统水中施工方法,需在水中搭设8排临时墩,且要在水中搭设大量机械站位栈桥,受汛期影响较大,措施工程多,焊接施工不便,工期长、投入大,对外秦淮河水污染多;且外秦淮河内船舶通过时,存在安全风险。为应对上述不利因素,南部新城提出要克服汛期影响,从岸上入手,保证桥梁主体质量;从减少水中作业入手,不污染外秦淮河水质;从减少措施费入手,不能增加投资。

  南部新城组织专家召开了十多次论证会,最终确定采用异位拼装、整体顶推、一跨过河的方案。采用“异位拼装、整体顶推”施工工法,水中临时墩数量将减少一半,无需搭设机械站位平台,极大减少水上作业量、保护水环境。岸上搭建拼装平台,在平台上对梁整体拼装,焊接质量更有保障,拼装更高效,安全更可靠。钢梁主体安装与临时工程平行作业,可在外秦淮河汛期内施工,桥梁就位安装工期可缩短5个月。

  祥天桥顶推跨径122米,是江苏省采用步履式顶推工艺跨度最大、重量最大和宽度最大的钢结构桥梁;钢箱梁顶推重量约4000吨,顶推施工时拱肋最大支反力410吨,在江苏省内同类工程位居前列;顶推设备共计48个,为江苏省内顶推设备数量之最。

  方案确定后,由于在省内可借鉴经验少,各参建单位紧扣安全、广泛调研、通力配合、细排节点,特邀全国顶推桥梁专家进行多轮研究,并邀请东南大学进行模拟顶推计算、稳定计算理论、钢梁应力计算,确保顶推工程成功。

▲顶推现场俯瞰图

▲顶推过程现场记录

  主动对接,确保地铁盾构施工安全

  祥天桥与地铁5号线共线布置,地铁盾洞对称布置于桥梁中线两侧,直径为6.4米,间距为11米,按照地铁保护条例的要求,桥梁先于地铁施工,桩基础至少需保证与盾洞不小于3米的净距,桥梁将无法与道路交叉口顺接,交通组织较乱。

  经过与地铁设计单位对接结构设计,与施工单位交流施工工艺及控制精度,优化桥梁设计方案,通过数字建模分析,充分考虑盾构穿越对桩基的影响,并采用钢护筒及土体加固等措施,保证施工期间的结构安全。通过地铁部门组织的多次专家论证,最终确认优化的设计方案,整幅桥梁单跨过河,在地铁两条盾洞间设置桩基,最小净距仅为1.65米,为桥梁建设提供便利条件,实现与石杨路、中和桥北路的平面正交。

  践行低碳,实现全寿命健康监测

  祥天桥积极落实低碳理念,主体结构材料优先选用低碳的钢结构,桥面铺装选用耐久性较好的浇筑式沥青体系,取消原有的混凝土铺装层,减少施工过程中的碳排放;在桥面布置上,紧扣生态理念,通过设置花箱,在有效进行物理隔离的同时增加桥上绿化面积。

  祥天桥在建设初期就引入专业监控单位,为桥梁施工提供全过程监控技术服务,实时采集各项数据,结合理论仿真分析,全过程评估桥梁状态,并给出调整建议。同时,将建设期监测设备与运营期监测需求相结合,实现桥梁建设与运营的全方位数据采集,并与南部新城整体的智慧城市平台对接,为桥梁设置全寿命的健康监测系统,打造低碳生态的智慧桥梁。

  绿色建造,打造绿色精品工程

  南部新城着力推行绿色建造,祥天桥的建设牢牢贯彻精心设计、精心施工的要求。方案采用整体顶推过河,减少对外秦淮河的环境影响,保证施工期间外秦淮河水质达标;施工现场采用雾炮、喷淋系统,减少扬尘,实时检查现场空气质量,控制PM10数值在100以内;采用多种措施,减少施工现场噪音产生,并通过施工现场噪音监测,控制现场噪音在70分贝以内;施工场地封闭施工,节约资源、保护环境,打造绿色精品工程。

▲祥天桥效果图

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