鄂爾多斯市誠泰建設有限公司 新工藝、新設計、新管理
助力烏蘭木倫河3號橋項目順利推進

烏蘭木倫河3號橋是國內首座該造型特大跨徑中承式復式拱橋，采用雙飛翼造型寓意鯤鵬展翅。3號橋橫跨烏蘭木倫河兩岸的康巴什新區和伊金霍洛旗，是鄂爾多斯市總體規劃的重點項目，是連接康巴什新區、伊金霍洛旗及中心城區總體布局的重要組成部分。項目建成后，將進一步完善城市路網結構，大力改善市民交通出行，加強兩岸之間的交通聯系，為康阿片區經濟社會發展助力，促進康阿片區一體化發展。

烏蘭木倫河3號橋道路等級為城市主干道，雙向六車道，路線全長約834m，其中橋橋梁全長348m，主跨為192m大傾角主副拱復合拱橋，鋼用原材料使用Q345qE鋼材，具有Z向性能。主、副拱座基礎首次采用鋼混結合+預應力組合技術，主拱采用曲型制作施工工藝，橋梁上部主拱結構為飛翼式鋼箱拱，向道路中心線外傾斜17°，副拱結構為內傾式鋼箱拱，向道路中心線內傾45°，主拱截面為4m*3m，副拱截面為2m*3m，橋面采用鋼-STC組合橋面結構及應用SMA技術鋪裝。

該項目在實施過程中積極探索創新智慧工地、安全教育、綠色施工，全面推進新工藝、新技術、新管理模式的的開發與應用，推動項目加快施工進度、提高施工質量，取得了顯著的經濟效益和社會效益，在全市建筑工程“綠色施工、安全生產、文明施工”起到了積極示范作用，并于2020年7月在項目現場承辦了內蒙古自治區2020年工程質量施工安全標準化觀摩會，通過現場觀摩，搭建了交流學習的平臺，提振了公司做好質量安全工作的信心，堅定了創建3號橋精品工程的決心。

一、新工藝應用亮點

（一）BIM技術打造亞洲最大跨徑中承式復式拱橋

本項目施工工藝復雜多樣，通過滑軌互動屏、BIM技術、三維動畫及3D打印等形式打造現代化智慧展廳。

滑軌互動屏技術實現對施工工藝全方位展示并介紹相關的施工工藝和安全隱患分析，讓施工人員充分理解工藝流程及施工安全隱患。

3D打印技術，解決了由于異型復雜構件難以理解而無法施工的現象，本項目將BIM技術與3D打印技術相結合，實現復雜異形構架等比例縮放打印。模型與傳統交底方式結合，使施工重難點部位可視化，輔助施工人員更為直觀地理解施工內容，確保方案準確實施。

（二）引進徠卡TS60全站儀自動測量機器人

由于鋼結構受溫度影響大，為滿足鋼箱梁及拱肋安裝精度要求，對鋼結構進行持續觀測探尋鋼結構受溫度影響的變化規律是保證橋梁線型的關鍵因素，為此項目引進測量機器人。測量機器人集自動目標識別、自動照準、自動測量、自動目標跟蹤、自動記錄于一體，可實現快速、高效、準確測量。通過監測對比分析，把控橋梁建造的精度，確保鋼結構安裝進度，實現數字化施工、可視化放樣、智能化驗收。

圖1.2 測量機器人應用

（三）智能液壓化吊具實現快速精準就位

項目技術人員通過吊裝施工經驗，自主研發智能液壓自動化吊具，吊具主要由分配梁、拉桿、液壓系統和電氣系統組成，利用液壓系統調整構件姿態，實現構件在順、橫橋向的姿態定位調整，有效解決了采用手拉葫蘆調整構件空中姿態的傳統吊裝方法中作業環境惡劣、安全風險高、耗時耗力的缺點，同時當構件需要大角度調整時，傳統吊裝方式會導致鋼絲繩受力不均產生結構安全風險，使用自動液壓吊具進行安裝施工精度提高40%以上，吊裝效率提高50%。

圖1.3 智能液壓化吊具應用

二、導入新設計方法

（一）環氧砂漿封錨

該造型橋梁主副拱座采用鋼混結合段設計為國內首創，為保證拱肋首節段力學性能，采用環氧砂漿進行封錨處理。環氧砂漿是一種高度粘合力、固化后穩定性好的高分子化學材料，具有優良的物理性能，與多種材料粘結力強，抗滲、抗凍、耐鹽、堿、弱酸腐蝕，且熱膨脹系數與混凝土接近，粘結性能較好耐久性強，同時施工相對簡單，經常用于混凝土結構物缺陷修補、補強，預應力錨固。將環氧砂漿、水泥砂漿力學性能及黏結性能，以抗壓強度、抗折強度和黏結強度為考核指標，分別制作對應試件進行凍融循環試驗，結果表明環氧砂漿具有更加優異的耐凍性能。

我市屬北溫帶半干旱大陸性氣候區，年平均氣溫6.2℃，日最高氣溫38℃，日最低氣溫-31.4℃。所以環氧砂漿更能適應施工現場惡劣氣候環境，為百年品質工程樹牢根基。

圖2.1.1 環氧砂漿二次攪拌            圖2.1.2 環氧砂漿成品效果

為提高環氧砂漿防裂性能，本項目在環氧砂漿澆筑前，在鋼板內壁進行基層拉毛，并在內壁上梅花形布置栓釘。有效增強環氧砂漿與鋼結構的粘結力，防止環氧砂漿開裂。

圖2.1.3 環氧砂漿拉毛處理            圖2.1.4 環氧砂漿栓釘布置

（二）STC組合結構橋面

正交異性鋼橋面具有構件質量輕、施工周期短等特點，已成為鋼橋，尤其是特大型橋梁的首選橋面型式。但正交異性鋼橋面存在兩個世界性難題：鋼橋面鋪裝極易損壞，面板與縱肋、橫隔間易出現疲勞開裂。導致上述病害的主要原因一是鋼橋面板的局部剛度不足，二是鋼橋面夏季鋼板的溫度可達到70℃，高溫和超載雙重作用導致瀝青鋪裝和鋼橋面板出現早期病害。為解決該問題，通過在正交異性鋼面板上設置薄層超高韌性混凝土STC（Super Toughness Concrete）層，將鋼橋面轉變成組合橋面，從而極大提高了橋面剛度，減小了面板和縱橫肋在輪載下的應力，大幅提高了鋼橋面的抗疲勞壽命。烏蘭木倫河3號橋車行道鋪裝采用鋼-STC組合橋面結構，具體包括45mm厚STC層+40mm厚 SMA13。其中，STC層通過規格φ13×35mm、間距15cm的焊接栓釘將超高韌性混凝土層與鋼橋面板進行連接。STC層內布置縱橫向HRB400鋼筋網，標準間距為37.5mm，下層鋼筋順橋向布置，上層鋼筋橫橋向布置。STC鋪裝層可有效防止鋼結構易疲勞開裂。

圖2.2.1 栓釘及鋼筋網                 圖2.2.2 超高韌性混凝土澆筑

三、引進新管理模式

曲形曲作

為提高安裝精度，保證節段間連接順滑平整，項目采用曲形曲作工藝代替傳統拱肋節段制作中以直代曲的工藝，利用腹板異形下料調整拱肋弧形，通過地樣線對各節段拼裝完成后進行復核；在臥拼狀態下進行平位焊接，整體定位點焊完畢后進行主焊縫燒焊，減小箱體變形，確保,整個拱圈線型優美。通過曲形曲作工藝，節段的安裝控制，確保施工質量

圖3.1 曲形曲作制作現場                圖3.2 實際成橋效果