三元桥11月14日晨开始换“梁骨”
原标题:三元桥今晨开始换“梁骨” 24小时“手术”揭秘
11月13日23时,夜幕笼罩京城,刚过而立之年的三元桥(跨京顺路)终于正式开启“告别之旅”。不堪重负的老梁退役,全新钢箱梁上岗。“手术期”和“康复期”力争不超过24小时,尽量减少对市民出行的影响。
这也是国内首次在大城市重要交通节点采用桥梁整体置换工法,对今后城市交通节点桥梁实施快速改造具有极其重要的借鉴意义。脱胎换骨后的新三元桥可抗8级烈度地震。
13日23:00
工序:交通导行
揭秘:三环断路期压至24小时
城市道路养护管理中心工程科科长段文志站在三元桥上往南看,穿着反光背心的施工人员正将导行锥筒挪到路中间,进行断路。他随身带着的手台里传出市交通委主任周正宇的指令:“三元桥换梁,启动!”
他身后,旧桥的地面上贴着不少标记,这是旧桥一天就能完成换新的秘籍之一。现场一千多名工人每人每分钟做什么都已落实到位,连工具都编了号,桥上的标记是旧梁切割作业的作业点。“夜里干活怕工人找不准自己的作业点,贴上标记就杜绝了有的地方好几个人围着作业,而有的地方则没人到达。”
三元桥地处东北三环,是连接三环路、京顺路和机场高速的重要立交桥。交管部门给出数据:三元桥日均车流量达20.6万辆,高峰时每小时1.3万辆车从桥上驶过。这里累计有48条公交线路,日均搭乘72.7万人次。
给这样的桥动“手术”,最大的问题已不再是桥梁结构本身,而是如何避免在交通高峰时段阻断道路,减少施工对市民出行的影响。
用传统工法,换梁对交通的影响长达2个月。这显然不符合要求。
专家反复研究论证,最终决定采用桥梁整体置换工法。这也是国内首次在大城市重要交通节点采用该工法——钢结构的梁体在厂家预制完后运抵现场拼装,整体置换。换梁阶段缩短到3天,期间需断行三环路和京顺路交通3次,共55小时。
城养中心多次召开专家会,与市交管局反复协商,11次修改施工方案,最终将桥梁整体置换时间优化为仅需断行三环路1次,共24小时。施工时间细化到分钟,桥梁数据精确到毫米。“安全第一,允许慢,不许停。”协商会上提出这样的要求。
13日23:50
工序:旧梁切割
揭秘:梁下藏排污回收槽
桥上,240名施工人员陆续抵达对应的切割点。段文志顺着潮湿的脚手架爬到桥下,查看切割V墩(桥中墩)的工具准备情况。
抬头,顺着手电的光柱,可以看到桥板下爬着一条条交织成网状的白线。这些是历次桥梁大修时留下的痕迹。“最深的缝有三四厘米深。”一位工程师说,“再不及时换梁,甚至可导致桥梁整体垮塌。”
桥板一端有一根橘色管子连着地上的一个巨大的铁皮箱。段文志说:“能回收的全部回收。切割产生的泥浆通过这些集水措施收集,通过排污车排放。”
从桥下出来,并没有听到震耳欲聋的施工噪音。一位施工人员说:“旧梁切割时用的是金刚石绳锯机,每台噪音均小于50分贝。”
为何不直接驮走旧梁,而要先切分?北京市市政工程设计研究总院总工程师秦大航说:“三元桥始建于1984年。全桥长54.3米,梁为混凝土结构,重达3900吨。而此次使用的驮梁车最高载重为2000多吨。”
换下来的旧“骨”也不会随意丢弃,要回收再利用。“桥梁设计使用年限基本都是一百年,提前换梁并非设计不达标,主要是因为长期高负荷。”业内人士介绍,桥梁最初为3上3下6车道的通行模式,由于机动车增长迅猛,本世纪初调整为5上5下10车道,高峰小时桥梁通行量增了24倍。同时,融雪剂的使用等导致混凝土疏松、强度降低,内部钢筋腐蚀严重。
14日2:40
工序:旧桥分块吊离
揭秘:是否拆栏杆争论俩小时
奋战了近3个小时,旧梁按内外环被切割成6部分共计11块。按计划,靠近两端桥头的边跨分别用吊车吊离,沿三环一西一南运走;中间主跨用驮梁车运抵临时搭建在京顺路上的支柱上。
三元桥桥梁施工,许多五六十岁的专家彻夜在现场把关。路政部门介绍,9位桥梁界“大腕儿”此前已分设计方案组、驮车就位组和材料质量组,对新、旧梁临时支墩和钢箱梁现场拼接等12个重点专项施工方案进行评审,这些都是在北京以往桥梁施工中不曾有过的。
开工以来,专家论证会开了20多次,提出合理化建议50余条。“细节决定成败。单以旧梁不同块吊离顺序的过程为例,我们讨论的不仅是受力等问题,甚至对旧桥分块吊离时是否需要拆除桥栏都争论了两个小时。”一位参加论证会的专家说,“拆除栏杆,必然耗费一定时间,但可保证吊装过程中的安全。最终决定加固栏杆后吊离。一切都以安全为重。”
14日5:20
工序:驮新梁
揭秘:20余人护航“手术刀”
驮梁车相当于一把巨型手术刀,旧梁吊离、新梁到位全都依靠它的精准操作。中国桥梁与结构学会高级工程师任自放介绍,工程使用了2台BZT-1000型驮梁车,两台车靠一根连接在车头部位的电缆实现动作一致。
驮梁车自重216吨,长50米,宽5米,光轮胎就有96只,最大顶升行程1400毫米,总体起升能力2200吨,行驶速度最高为每分钟6米,车辆可实现原地360度转向。
值得一提的是,具有“神驼”美称的驮梁车是我国自主设计、研发和制造的集机械、电子、液压技术为一体的大型现代化设备,具有操作同步、精度高、承载力强、升降能力大、运转模式多样的特点,综合性能指标达到国内首创、国际领先水平。
“全程以电脑操作为主。”城养中心负责人乔捷介绍,新梁就位时各项数据精度要控制在20毫米范围内。为保证桥梁精准定位,现场采用了GPS和北斗双重定位系统进行粗定位,然后还采用了激光巡线精定位,确保新梁就位时精度控制在理想范围内。驮梁车把重达1300余吨的新梁整体精准驮运到指定位置,挑战最大爬坡高度为0.7%。
虽然就1名驾驶员,不过全程有20余人护航“手术刀”。任自放介绍,驾驶员主要起到监控和应急作用,其他人则分别属于液压组、机电组和应急保障组等。
14日7:00
工序:新梁就位
揭秘:梁端浇筑混凝土防翘头
现场拼接完成的新梁由9片钢箱梁组成,长55.4米,宽44.8米,总重量达1300余吨。
“整个顶升高度大约80厘米,看着不到1米,落下时为了找准位置需要1个多小时,误差范围在毫米以内。”
新梁落下,从表面看与旧桥最大的区别是两端留了数个孔。秦大航在纸上画了个草图,新梁就像是只钢箱,内部是空心的,方便今后桥梁检修等。但是箱子两端各有一个封闭箱体,惟留顶部孔洞。施工人员将从这里灌入混凝土。
“目的是为了压住梁体,避免由于中间载重大,两端翘头。”随后,这些孔洞将被浇筑并做防水。(刘冕)