【企业创新说·2023】施工技术篇·叁

“桥隧产业技术及产品科技创新成果发布会暨桥隧技术及产品创新大赛”今年已进入第八个年头。多年来，大赛秉持“守正道，创新路；深耕行业，深植初心”的理念，一直致力于为企业界和工程界提供一个展示最新科研成果、应用成效的专业平台。从10月16日开始，我们为您带来本届创新大赛申报企业的技术及产品展示，了解优秀企业在求知路上、求索途中的价值原点，并寻找企业创新发展的新方向。

本期所展示的优秀企业

来自第八届桥隧技术及产品创新大赛

展示企业

四川路桥桥梁工程有限责任公司

技术展示（一）

大体积砼取消冷却水管工艺

一、详细技术内容

技术方案

(1) 优化施工配合比

在砼胶凝材料中使用部分粉煤灰代替水泥，能显著降低水化热，降低砼内部水化升温。进一步通过降低每立方砼水泥用量，降低砼水化热总量，对施工配合比优化十分有必要。本项目先委托道桥所设计大体积砼配合比，工地试验室进行验证，验证后优化配合比。

选择中低热水泥，掺加粉煤灰和外加剂，降低水泥用量。水泥在水化过程中将释放大量的热量，这是大体积混凝土内部温升的主要热量来源。而大体积混凝土结构体积庞大，所用水泥总量较大，在断面尺寸较大的情况下散热较慢、内部热量不断积聚导致温升过高。采用中低热水泥和减少水泥用量可以有效地降低混凝土的绝热升温，加入粉煤灰后，延迟温峰出现的时间。

▲ 砼浇筑（大体积砼取消冷却水管）

(2) 砼浇筑入模温度控制

锚碇基础浇筑时间在2021年9月份，白天平均温度30℃,夜间平均温度18℃，白天气温高，晚上气温低，昼夜温差12℃，对大体积砼施工极为不利。索塔承台浇筑时间在12月份，白天平均温度15℃,夜间平均温度9℃，昼夜温差6℃较适宜浇筑大体积砼。

错过高温时候开盘砼浇筑，通过控制砼原材料温度，从而降低砼入模温度达到降低砼内部最高温度，达到降低砼里表温差的目的；在冬季低温时主要通过升高砼原材料的温度以保证砼入模温度满足规范要求。

▲ 砼保湿养生（大体积砼取消冷却水管）

(3) 控制混凝土浇筑温度

混凝土的内部温度是水化热的绝热温升、浇筑温度和结构的散热温度等各种温度的叠加。浇筑温度越高，混凝土的内部温度峰值也越高。因此，施工过程中应严格控制混凝土的浇筑温度。具体降低浇筑温度的措施如下：

①控制水泥温度，防止水泥存放期过短、温度过高时搅拌混凝土，应保证施工时不用热水泥；

②控制砂石材料温度，高温季节，应对砂石材料采取搭设遮阳棚、堆高骨料、冲水、底层取料等措施来降低拌和时砂石的温度，温度控制在30℃内；

③降低拌和水温度，其温度控制在15℃内，当浇筑温度超过28℃，应采用拌和水加冰或引入高山水源水的措施；

④降低模板温度，避免模板受阳光直射，通过遮荫、洒水降低模板温度；

⑤降低混凝土运输途中的温度上升，车辆运输时，通过遮荫、冷却车厢可以降低温度，混凝土泵管外用草袋遮阳，并经常洒水，并保持泵管湿润防止温度上升；

⑥利用温度较低时段施工，避免在温度超过30℃的条件下浇筑混凝土。

▲ 砼质量检测（大体积砼取消冷却水管）

(4) 优化施工工艺

为保证结构的整体性，混凝土应连续浇筑，并在先期浇筑的混凝土初凝前完成全部浇筑工作。混凝土的浇筑方法分层浇筑厚度30-50cm（必须按照做在钢筋上的刻度线进行），以有效增加散热面积和时间，降低水化热温升。

(5) 采取切实有效的保温保湿措施

加强对混凝土表面的养护，为保证混凝土施工质量，控制温度裂缝的产生，在浇筑完成的砼周边堆砼蓄水墙，墙宽30cm，高25cm，在承台表面蓄水养护，蓄水深度应在20cm以上，直至养护期结束。昼夜温差较大，为保证砼里表温差过大造成砼开裂，在周边收口网位置，无模板保温采用覆盖彩条布保温。

(6) 合理安排拆模时间

尽量将拆模安排在气温较高的时候进行，拆模时间不小于7d，并保证混凝土表面与大气温差不应大于20℃。拆模之后立即再用彩条布覆盖，使之保温保湿，防止表面温度下降过快。

(7) 控制混凝土的降温速率

在温度峰值出现之后加大温度观测频率，观察降温速度。一般情况下，当峰值过后，温度开始下降，让混凝土自然缓慢冷却。在冷却过程中，仍然要观察内表温差，使之满足控制标准。

在混凝土降温阶段，必须严格养护，防止混凝土表面水分蒸发过快引起干缩。否则混凝土失水干缩和降温收缩共同作用，很可能出现表面裂纹甚至贯穿性的收缩裂纹，对结构形成破坏。

二、主要技术创新点

大体积砼取消冷却水管，通过优化施工配合比大大减少水泥用量，提高粉煤灰参量，从源头控制发热源；大体积砼均以夜间浇筑为主，降低砼入模温度；快速完成砼浇筑，顶面采用蓄水养护及侧面覆盖保温等措施降低砼内外温差；控制拆模时间，降低砼表面出现龟裂现象；通过以上措施，大体积砼即能保证质量又能提高了施工效率，同时节约施工成本。

三、技术先进性

本项目大体积砼施工取消冷却水管，减少冷却水管安装的施工工序，也减少了冷却水管通水降温的施工工序，索塔承台大体积砼浇筑7次、锚碇大体积砼浇筑36次，共需浇筑41次，按每层砼冷却水管安装需1.5小时计算，共节约61小时。因索塔施工是项目关键工序，节约时间7次*1.5小时=10.5小时，节约总工期2天。

项目通过优化大体积施工配合比减小砼水化热，取消冷却水管，共节约冷却水管119.15t，节约材料费用约71万元，节约人工安装费约5万元，节约机械费3万元。大体积砼共77949m3,在胶凝材料不变的条件下，大体积砼粉煤灰用量比普通砼增加约100kg/m3，水泥单价680元/t（当时水泥到场单价），粉煤灰单价316元/t（当时粉煤灰到场单价），优化配合比减少水泥用量，但粉煤灰价格低于水泥价格，价差约77949m3*100kg/m3/1000*364元/t=283万元。优化配合比后大体积砼共节约费用约362万元。

技术展示（二）

悬索桥格构墩异形钢管桁架片翻转胎架

一、详细技术内容

1. 翻转胎架构成

翻转胎架由4部分组成：1个固定底座、1个旋转固定马座、1个旋转移动马座、1个滑移槽组成，旋转固定马座和旋转移动马座均放置在同一轴线的滑移槽中，两个马座可单独旋转，相邻钢管高差均为50厘米，在马头设置上调整。固定底座采用H型钢由支腿和支撑梁构成，固定底座在翻转过程中仅起支撑作用。旋转固定马座采用H型钢由旋转铰和型钢支架组成，旋转固定马座作为桁架片钢管固定端，不随索塔高度不同桁架片尺寸改变而调整。旋转移动马座既可旋转又可随索塔高度改变而调整。滑移槽由槽钢和砼组成，便于旋转移动马座的移动。

▲ 翻转马座（翻转胎架）

2.异形钢管格构墩桁架片翻转流程

(1) 施工放样，在图纸上画出每节段桁架片钢管位置及横联斜撑位置；

(2) 移动旋转底座至桁架片位置，复核后焊接钢板限位底座；

(3) 先安放固定旋转底座钢管，安放移动旋转马座钢管，并用钢绳固定；

(4) 连接钢管间横联及斜撑；

▲ 钢管桁架片翻转（翻转胎架）

(5) 钢管上吊点设置在固定底座端，钢管高度不同，但吊点设置在竖向钢管同一水平位置，且吊架吊点和钢管吊点左右对齐；

(6) 用D1500塔吊起吊，起吊时边收钢绳边回收塔吊小车，桁架片随铰转动慢慢由水平状转为竖直状；

(7) 取掉钢管与旋转马座保护钢绳；

(8) 桁架片吊运至索塔位置安装。

二、主要技术创新点

采用竖拼支架主要有支架稳定性的安全风险、高空作业施工安全风险、构件撞击风险、吊装过程作业风险等，采用翻转胎架高度仅50cm，吊装作业时人员撤离，且减少高空作业风险，减小了安全隐患。骨架片是多向坡度，采用竖拼钢管与地面的接触只会是点接触而不是面接触，存在损坏钢管口的质量隐患；采用翻转胎架由钢绳带动钢管转动，钢管始终处于受力状态，不会破坏管壁。

▲ 钢管桁架片由水平状转为竖直状（翻转胎架）

三、技术先进性

1. 采用竖拼支架共需费用约100万元，采用翻转支架约5万元，费用节约95万元。

2. 采用竖拼支架主要有支架稳定性的安全风险、高空作业施工安全风险、构件撞击风险、吊装过程作业风险等，采用翻转胎架高度仅50cm，吊装作业时人员撤离，且减少高空作业风险，减小了安全隐患。

3. 骨架片是多向坡度，采用竖拼钢管与地面的接触只会是点接触而不是面接触，存在损坏钢管口的质量隐患；采用翻转胎架由钢绳带动钢管转动，钢管始终处于受力状态，不会破坏管壁。

技术展示（三）

横梁支架承重桁架片兼作主动横撑装置

一、详细技术内容

1. 技术方案

根据索塔结构特点合理安排工序、工期及支架结构，上、下横梁共用一套支架，支架承重结构由2片桁架组成，同时将支架下弦主钢管作为索塔第一道主动横撑，桁架片安装时一端焊接固定，另一边限位支撑固定，待主动横撑施加主动推力后，拆除液压千斤顶再将限位支撑端焊接在预埋钢板上。下横梁施工完成支架拆除将支架用作上横梁施工支架，用同样方法进行上横梁支架施工，支架下弦主钢管作为第5道主动横撑，横梁支架兼作主动横撑减少了2道主动横撑材料，同时节约了上横梁支架材料。

▲ 横梁支架兼作主动横撑1

2. 桁架片构造

横梁段主动横撑与横梁支架结合，横梁支架兼作主动横撑，型钢骨架由φ820*12水平钢管、φ630*8上下连接管，2工45工字钢在地面焊接成骨架片，单片骨架重量约20t。φ630*8钢管与水平钢管相贯线切割采用项目加工厂专用设备相贯线切割机切割。骨架片在地面焊接更能保证相贯线焊接质量，焊接完成作焊缝检测。

▲ 横梁支架兼作主动横撑2

3. 主动横撑千斤顶位置构造

在钢管顶面一端开口，开口宽度及长度能放置千斤顶，将20mm厚长度30cm钢板做成十字架焊接在钢管内，再在十字架上焊接20mm厚25cm*25cm的钢板焊接在十字架上作为千斤顶限位装置。

4. 施工工艺流程

(1) 桁架片加工

横梁段骨架加工在索塔正前方空地加工，加工时在地面放好骨架位置线，再连接竖杆和斜杆，竖杆和斜杆φ630*8与水平钢管φ820*12相贯线在加工厂加工，然后现场地面焊接牢固，再在钢管一端开口设顶推装置。横联φ325*8钢管焊接50cm长度，待主骨架安装完成再进行横联连接。每个平联连接位置设平台和通道，通道采用角钢焊接在立柱钢管上，工45工字钢上设通道，通道立柱采用L75*6角钢间距3m焊接在工45工字钢上,角钢上设2层φ20钢筋焊接在立柱角钢上作为通道水平杆。

▲ 横梁支架兼作主动横撑3

(2) 桁架片安装

骨架吊装采用D1500塔吊分片吊装，吊装钢绳采用2根φ28钢丝绳，钢绳长度16m，吊耳采用3cm厚度钢板焊接在工45工字钢上。型钢骨架吊装放置在牛腿上，调整好位置后用码板将骨架限位，焊接好一端钢管、工字钢与横梁预埋板的连接点，焊接连接处加劲板再松开吊点，进行下一片骨架吊装。

(3) 横联施工

2片骨架吊装到位后从下至上进行横向连接杆件的连接。

(4) 桁架片横梁支架下弦钢管实现主动撑顶升。

主动横撑顶推时采用一端焊接固定在预埋板上，另一端限位在预埋板上，钢管可随限位板滑动达到顶推效果。

▲ 横梁支架兼作主动横撑4

二、主要技术创新点

通过主动横撑的设置位置将主动横撑和横梁支架统筹考虑，设置一种桁架片装置既能起到索塔顶推又能作为横梁支架装置达到减少高空作业时间，降低支架临时工程材料用量，提高支架利用率。

三、技术先进性

1. 横梁支架加工安装成型用时10天，比同类型横梁支架提高2倍功效；

2. 节约单独主动横撑型材约40吨；

3. 大幅度降低高空焊接作业时间，减低安全风险。

技术展示（四）

一种有限空间钢管支架整体横移装置

一、详细技术内容

技术方案

在散索鞍支墩支架的每个立柱钢管底部开一个方形的贯穿孔并在孔内安装支架的滑片和滑行钢轨，在钢轨和钢滑片上涂抹润滑剂减少散索鞍支墩支架顶推时的摩擦力。利用多路阀油泵千斤顶将支架整体顶出锚碇散索鞍支墩、前锚室底板和锚块形成的空间位置，在一个空旷、方便塔吊吊运支架构件的位置对散索鞍支墩支架进行拆除工作。

▲ 钢管支架整体横移装置

施工流程

其施工流程如图所示。

▲ 工艺流程图

①支架钢管立柱底部穿孔

在支架钢管立柱底部侧面中心进行开孔。提前在支架钢管立柱底部画好切割口位置，之后对钢管立柱进行切割，切割孔洞尺寸高 30 cm、宽度为 25 cm，保证钢轨能顺利穿入。

②钢轨穿入、滑片放置

支架所有钢管立柱底部中心开孔完成后，将钢轨穿入钢管立柱底部，并将带有弧形的钢滑片放置在钢管立柱底部开孔上部与钢轨的连接位置处，且滑片带有弧形一端放置在支架前进方向。钢轨采用两根普通的20槽钢拼接而成；滑片采用钢板制成，且钢板前端带有弧度。穿入钢轨时，在钢轨底部放置几排钢筋，使钢轨能更顺利的穿入；钢轨穿入完毕后，将钢轨固定在地面，方便后续支架的顶推作业。所有钢轨、滑片放置完成后，应对所有钢管立柱剩余两侧连接部位进行切除，切除长度为15 cm，此时支架在自身自重荷载作用下会落在钢轨上。

③油泵千斤顶顶推作业

锚碇散索鞍支墩、前锚室底板和锚块下的支架共有5根落地钢管立柱，经现场实际情况考虑，选用4个千斤顶对支架整体进行顶推作业，现对1#、2#、4#、5#钢轨上放置千斤顶进行顶推作业，千斤顶放置时需保证千斤顶牢固地放置在钢轨后端着力点与钢管立柱之间。

④支架拆除

进行支架的切割拆除作业，采用由上至下、由外向里的顺序逐步对支架进行切割，严禁上、下同时进行切割作业。

▲ 钢管支架整体横移完成

二、主要技术创新点

通过支架整体横移装置将有限空间的支架平稳、安全地移动到空旷位置，解决了支架空间狭小、不便于支架切割、吊运的支架拆除问题，减少支架切割的高空作业风险，提高支架拆除效率。

三、技术先进性

传统的支架在异形空间搭设的钢管支架拆除时传统支架拆除工艺采用先装后拆、后装先拆的拆除顺序，从上至下进行支架的拆除。但支架拆除属于有限空间的支架拆除，塔吊或吊车不能直接到达拆除作业面，支架的主要杆件需从支架内侧人工搬运至外侧才能有吊点可以将杆件吊运至地面，该类型的钢管支架拆除存在高处作业持续时间长，安全风险高等特点。

采用支架整体横移拆除取得的效果：

1. 用时10天完成单幅支墩支架拆除，是以往悬索桥的的三倍功效；

2. 支墩支架可用于索塔支架系统，实现型材二次周转使用降低措施费；

3. 支架整体推移，分块解体，减少高空作业时间，降低安全风险。

企业简介

四川路桥桥梁工程有限责任公司，是四川路桥建设集团股份有限公司最重要的核心子公司之一， 注册资本金为人民币6.1亿元,具有公路工程施工总承包壹级资质和桥梁、公路路面、公路路基、隧道、市政公用、特种专业等工程施工专业资质。公司主要从事公路、铁路、隧道和桥梁工程建筑、水利和港口工程建筑，市政工程施工，公路养护工程以及机场、旧桥改造、维修加固，工程机械租赁等业务。现有职工1156人，其中高级专业技术职务人员81人，中级专业技术人员178人，一级建造师27人，安全工程师10人，造价工程师人员14人。拥有现代大型施工机械设备1600多台（套），在建项目80余个，年生产能力70亿元以上，年市场占有份额超过100亿元。

温馨提示：以上技术按照申报顺序推送

视频展示

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（来源：2018-2022桥隧产业科技创新成果发布会

暨桥隧产业产品及技术创新大赛）

“桥隧产业技术及产品科技创新成果发布会暨桥隧技术及产品创新大赛”每年举办一次，迄今为止已成功举办七届。大赛共分为两个阶段，前期申报阶段和现场发布阶段。前期申报阶段需提交电子申报表和技术演讲视频，大赛组委会将组织专家对演讲视频进行评选，并最终遴选出多家单位进入创新大赛现场发布环节。届时，入围大赛的企业将进行4分钟现场发布，并同时颁发创新大赛证书。

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