中鐵十四局集團隧道公司五里亭大橋技術攻關側記

３．５ｍ直徑鉆孔樁——國內最大直徑的鉆孔樁

五里亭大橋是韶關市的標志性工程，施工難度大，技術含量高。大橋位于韶關市良村路口，橫跨武江，全長５０５ｍ，跨度１９０ｍ。主墩采用單排雙柱大直徑變截面墩樁。大橋附近基巖中溶洞、裂隙、溶溝非常發育，分布復雜，巖石堅硬，基巖埋深變化大，高低起伏不平。３．５ｍ大直徑鉆孔樁是施工中碰到的第一個技術難題。
針對復雜的地質條件，項目部認真研究施工設計圖和地質資料，制定了安全環保和巖溶地質鉆孔施工可能出現的各類狀況的預防措施，確定了ＫＰＧ－３０００型大扭矩鉆機和六爪實心錘沖擊鉆機相結合的方法進行施工。施工過程中，針對護筒埋設、準備泥漿循環系統、鉆機就位、鉆孔施工、清孔、鋼筋籠制安，灌注水下砼和樁基檢測等每一道工序都制定了詳細的實施方案，確保了施工順利進行。
３．５ｍ直徑嵌巖鉆孔樁，樁位處水深流急，地質情況復雜，施工不可預見因素較多，施工過程中遇到了種種難以想象的困難。在大橋８－２＃鉆孔樁鉆至標高＋２９．２ｍ時，在樁位外西北距孔１０ｍ處筑島面發生坍陷，鉆進無法進展。針對此種情況，項目部決定首先用水泥、片石、砂回填塌陷部位，穩定樁基，并改用沖擊鉆沖孔。由于目前國內沖擊鉆施工巖層最大直徑為３ｍ，項目部又專門與鉆頭加工廠家的技術人員對鉆頭進行了重新設計，以適應直徑３．５ｍ沖孔施工的需要。經過反復實踐，技術人員總結摸索出了一套行之有效的巖溶地質鉆孔施工意外情況預防處理辦法，對施工過程中可能出現的掉鉆、埋鉆、卡鉆、十字槽、坍孔、溶洞問題處理、水下砼灌注等系列問題進行了深刻的研究分析，并提出了有效的解決方案。技術人員還對實際施工過程中鉆機選型問題、二次沖擊成孔問題、“環箍檢查法”問題、孔中爆破問題、砼灌注高度測量問題進行了分析總結，保留了珍貴的第一手資料。２００２年４月２５日，大直徑鉆孔樁施工順利完成，填補了我國橋梁施工工藝在這一施工領域的一項空白。

１９０ｍ預制拼裝頂推連續箱梁施——國內領先的預制拼裝頂推施工技術

韶關五里亭大橋主橋為１９０ｍ連續箱梁與１２０ｍ熊貓型集束鋼管拱組合成的拱梁結構。其中１９０ｍ連續箱梁采用節段預制，拼裝臺座拼裝，現澆濕接縫，分段多點連續頂推施工。施工中還首次采用了柔性臺座上拼裝連續箱梁節段、拼裝頂推等多項施工技術。
在預制梁拼裝過程中，由于使用柔性拼裝臺座，如何對它進行線性控制是擺在技術人員面前首要的技術難題。他們經過計算機反復模擬和試驗，用千斤頂調整標高，通過調節鋼楔塊高度，控制梁段標高，最終達到控制線形的目的。這一方法有效解決了連續柔性拼裝臺座的線性控制中一點變化，其他點相應變化的問題，得到了上級技術專家的肯定。
在集團公司科技攻關小組的帶領下，項目部技術人員認真鉆研頂推圖紙，根據施工實際狀況，經過反復論證，最終制定了大橋箱梁頂推施工方案，對鋼導梁、臨時墩、頂推滑道、頂推限位裝置、拼裝臺座、制梁場進行了施工設計，大橋主墩直接用鋼板梁支撐滑道來滿足頂推施工需要。
在集團公司技術攻關組的指導下，項目部對箱梁頂推臨時設施進行了認真細致的準備：對臨時墩的施工，在水中設置兩個臨時墩將主跨１２０ｍ變成３×４０ｍ頂推臨時跨度。臨時墩的設計既要滿足箱梁頂推的要求，同時又考慮了鋼管拱提升安裝施工時的需要；為減少箱梁頂推時的懸臂彎矩，結合頂推跨徑布置設計加工鋼導梁；以分塊、預制、組拼臺座、塊件組拼、鋼筋焊接、接縫砼六道工序及滿足現場施工需要為依據，進行預制場的設置及施工；拼裝臺座施工根據全橋頂推分上下游兩幅箱梁分別頂推到位后現澆中間橫隔梁、橋面板連成整體的要求。頂推臺座亦分上下游設置：先施工下游幅箱梁，待下游幅箱梁頂推到位后將其移到上游幅；頂推滑道的安裝則充分考慮到設計的要求，注意安裝時的牢固性，滑道板的磨擦面盡量減少磨擦系數；導向裝置的布置嚴格遵循了在頂推過程中，最少有前、后端２組導向裝置對箱梁的中心線進行限位的原則；根據工程施工設計，頂推千斤頂采用ＺＬＤ－１００型自動連續千斤頂，前后頂均設有安全工具錨及行程開關，配有雙油路的ＺＬＤＢ自動連續頂推泵站。
在施工中，科技攻關小組經研究發現，如果按照圖紙設計，預制箱梁縱向預應力半截面設置不能滿足頂推過程中受力的要求，于是提出了全截面設置，經檢算，被設計單位采納；技術人員在施工時還發現，根據原設計，大橋主橋頂推梁段之間連接器預埋的設計方式會造成連接器段砼預應力傳遞減弱。為了保證質量，項目部提出了用保護罩的方法，使砼與連接器分離，保證預應力的傳遞。在業主主持召開的各方專家會議上，此項施工工藝得到了與會專家的認可。項目部科學嚴謹的工作作風受到領導和有關單位的普遍贊揚。
在進行預制砼連續箱梁頂推的過程中，全體技術人員更是緊繃神經，對頂推過程中的各種狀態進行細致觀測，并記錄下詳細的數據。他們還對頂推過程中產生偏位、喂不進滑塊、頂推千斤頂、安全錨不能時刻保持良好狀態等問題進行了處理和改進。由于準備工作充分，技術性細節問題處理適當，頂推施工進行得十分順利。２００２年１２月２２日，下游幅箱梁順利頂推到位。它標志著１９０ｍ箱梁多點頂推技術在五里亭大橋獲得成功。
五里亭大橋采用連續箱梁頂推技術，整個頂推施工周期比同類型橋梁現澆頂推施工縮短了一半以上，同時，分塊預制把大量的空中作業轉化到制梁場進行，簡化了施工工藝，更容易程序化管理，豐富了我國連續箱梁的頂推施工，對橋梁施工技術的發展有很好的借鑒意義。

１２０ｍ系桿拱施工——國內領先的豎轉提升法架設鋼管砼拱施工技術

五里亭大橋１２０ｍ系桿拱施工，是以豎轉提升法架設鋼管砼拱。該項施工工藝目前在全國是不多見的，是鋼管拱施工的重難點環節。
大橋系桿拱采用雙肋式鋼管砼拱，設計采用三根不同直徑的集束鋼管結構，下面兩根小管用于解決橫向穩定，上面一根大管，用以增大砼面積。這種斷面結構在穩定性和整體性方面比常規的啞鈴型結構要好。
在該項工程施工中，拱軸線（懸索線）線形控制，吊桿標高及角度控制和焊接質量控制方面是本工程施工質量控制的難點。項目部施工技術人員結合鋼管砼拱施工的技術要求和本工程的實際，制定了嚴格縝密的施工方案和質量安全保證措施。在施工方案的選擇中，考慮鋼管工廠分段加工后工地拼接量大，且構件外形尺寸受到運輸的限制，工廠制作成本會大大增加。為降低工程造價，決定采用工地制作、拼裝及安裝的施工方法，在施工現場架設１０噸龍門吊和５噸龍門吊各一臺，設置鋼管拱臨時加工廠加工鋼管單元件，鋼管砼拱單元件制作完畢后，在橋面進行分段及整體拼接，對表面進行了防腐處理，然后分別豎轉提升至空中設計位置合龍，形成鋼管拱。上下游分別合龍成拱后，提升安裝風撐。
２００３年５月２９日，大橋下游拱東、西兩個“半拱”開始對接，６月４日正式合龍完成。至此，全橋三大技術難點已全部攻克。
為了高質量地完成鋼管砼拱的施工，項目部首先狠抓“源頭工程”，嚴格材料的控制，進場的鋼材、焊接材料必須具有出產合格證，質量說明書，進場后必須經過自檢、抽檢合格后方能使用。在鋼管拱拼裝施工中，項目部技術人員對每一道施工工序進行誤差控制，充分考慮到氣溫、氣壓及各種影響測量及鋼材物理性能的因素，各段節擺放到位后，進行嚴格檢查，真正落實技術規范與設計要求。鋼管砼拱的防腐措施是直接關系大橋鋼管砼拱結構使用壽命的一件大事，項目部嚴格按防腐工藝要求組織施工，首先對鋼管拱表面除銹處理上采用干式噴砂法進行處理，檢查達到設計要求的Ｓｔ２．５級除銹標準后進行噴涂，噴涂施工實行質量責任制，將質量責任落實到個人，落實到每道工序。在涂料的選擇上，項目部貨比三家，充分考慮到質量要求，最終選中一種既經濟又能滿足設計要求，能保證鋼管砼拱使用壽命的防護涂料，受到了業主監理的肯定。在鋼管砼拱的焊接方面，根據設計圖紙的不同及結構形式要求，采用不同的焊接方法，克服了焊接變形難控制、作業環境狹窄、高溫炎熱等重重困難，內實外美的焊接工藝得到了技術專家的稱贊和肯定。
全長５０５ｍ的五里亭大橋是新型拱梁組合橋，主橋長１９０ｍ，采用無承臺大直徑樁墩，其鉆孔樁樁徑、單樁位承載力均創下了我國橋梁史上兩項記錄。此外，該橋還大量采用新技術、新工藝如先梁后拱工藝、集束式三管拱、７Ф７一邊墩頭一邊夾片相結合的吊桿、樁底零沉渣、零泥漿套、５０００ｔ鋼球型支座、巖溶地區溶洞群鉆孔樁施工技術等等，使得五里亭大橋成為名副其實的“科技之橋”。
科技創新不但為承建五里亭大橋的中鐵十四局集團隧道公司奠定了質量基礎，創造了輝煌的歷史，也為隧道人帶來項項殊榮：它承建的京九鐵路歧嶺隧道、深圳梧桐山隧道、朔黃鐵路東風隧道均獲得中國建筑工程質量最高獎——魯班獎；現在，隧道人擁有了昨天的業績，但他們又在構思著自己的“精品戰略”：以承建五里亭大橋為起點，駕乘科技之橋的東風，依靠科技進步、科技創新，確立以質量、服務和用戶滿意為內涵的市場理念，在競爭激烈的建筑市場，不斷拓展市場空間，用今天一流的速度，建明天高質量的精品工程。