2021年1月26日,由我公司第一設計分院負責勘察設計的“廣佛高速公路沙涌互通立交改造工程”順利建成通車,標志著“SPMT模塊車‘墩梁協同’整跨快速拆建技術”在我省高速公路改造工程中首次應用成功。
本項目位于佛山市南海區里水鎮。本次改造工程保持原廣佛高速公路沙涌互通立交(連接里水大道)不變,在現有沙涌互通立交以西約900m增設連接佛山一環和廣佛高速公路的兩條匝道(廣州往返佛山兩個方向),同時將跨越廣佛高速公路的部分橋梁拆除重建,將廣佛高速公路改造為全線雙向8車道,徹底消除原有6+2車道的分離式斷面,大幅度提高了路段的通行能力。
圖|改造前原有6+2車道的分離式斷面的廣佛高速
圖|改造完成后的雙向8車道的廣佛高速
由于廣佛高速跨線橋存在斜轉正、斜交、正轉斜等非標橋跨,上跨車流量大,橋下施工操作空間狹小,因此本項目上跨廣佛高速的里水大道西、中、東幅橋的拆除及重建成為重要制約的工點。西幅橋采用架橋機分片梁拆除重建的傳統工藝,施工歷時長達17個月。如何最大限度縮減中、東幅橋拆除重建工期,降低對民眾通行的影響,成為迫切需要解決的重點和難點。
為確保項目按時建成通車,我公司想方設法研究新思路、新工藝、新方法,并提出了基于SPMT模塊車快速拆建整跨混凝土上部結構的新工藝。SPMT模塊拆建技術曾在開陽高速天橋拆建中應用,但整跨移運新建上部為鋼-砼組合梁。與開陽高速改擴建不同的是,本項目上部結構均采用經濟性更好的預制PC小箱梁。由于預制PC小箱梁在復雜環境下的整體運輸、設置大懸臂支撐點困難,對場地要求高,施工安全控制難度大,因此,此前我國僅嘗試了單片小箱梁快速安裝,尚無整跨混凝土小箱梁的安裝案例。整跨或整座混凝土橋的同步安裝,需要整合優化結構、工藝、裝備、材料與控制系統等方面的技術和裝備。
為進一步解決項目上述問題,我公司結合項目開展了大量研究和創新,并成功應用于項目改造中,其中多個設計關鍵技術均為國內首次應用:
(1)采用SPMT模塊車快速拆除50m跨斜交T梁;
(2)預制圓柱墩和蓋梁一體與承臺拼裝;
(3)預制大尺寸斜交板式墩和蓋梁一體與承臺精確拼裝;
(4)采用SPMT模塊車整跨快速新建PC小箱梁;
(5)“墩梁協同”的整體快速安裝斜轉正整孔小箱梁。
新工藝的研究和應用為項目帶來了立竿見影的效果:中、東幅橋拆除和重建施工僅用6個月就順利建成通車,大大節約了建設成本,同時使交通影響最小化,降低了對社會車輛通行的影響,并使項目在工期緊、任務重的情況下順利建成通車,為廣佛兩地新增一條交通快速通道,對于推動廣佛都市圈的建設、促進地區經濟的發展具有重要意義。
圖|SPMT模塊車快速拆除舊橋25m/50m跨T梁
圖|SPMT模塊車快速拆除中、東幅橋
圖|SPMT模塊車快速新建小箱梁
圖|大型混凝土橋梁“墩梁協同”的整體快速安裝新方法(圓柱墩)
圖|大型混凝土橋梁“墩梁協同”的整體快速安裝新方法(板式墩)
圖|建成通車的廣佛跨線橋以及廣佛高速
同時,建設單位對我公司項目組成員何海、李志江、黃森華、梅基賢、周楒煬等在施工過程中提供的優質、高效的設計后服務表示肯定,并給予了高度贊揚。