文/本刊記者 王剛
[編者按] 本刊文章《交通強國 勿以“縫”小而不為》自今年初刊登以來,在橋梁建設領域引發對伸縮縫的持續關注和探討。此次我們關注預埋裝配式伸縮縫,從小“縫”著眼,推動品質工程和交通強國建設。
湖北硚孝高速公路作為武漢西北方向的一條快速通道,85%以上工程位于已建成市區,橋隧比超過95%,大量的征地拆遷、管線拆改工作使得工期面臨著巨大的壓力。尤其是匝道橋工程征地拆遷進展緩慢,已經嚴重滯后了高速公路的交工通車時間。
“新增主橋匝道加寬段建設,全力保障主體工程建成通車”。消息一傳來,公路建設者為之振奮的同時,不免擔憂起已經滯后的橋面工程能否如期完工。
要知道新增主橋匝道加寬段施工需要占用一定周期,完工后才能進行橋面瀝青攤鋪、交安機電施工、伸縮縫安裝等等路面工程,施工作業相互制約,交叉復雜,作業順序和工期安排稍有不合理之處,就會對整體工期產生影響。
尤其是橋梁伸縮縫,傳統“后嵌法”安排在施工最后一步,整體安裝加上混凝土養護,傳統工藝安裝伸縮縫沒有半個月的工期根本完不成。就算是安裝完成,混凝土養護時間需要28天才能達到驗收標準,開放通車,伸縮縫工程成為制約橋面工程整體工期的最大瓶頸。
能否緊鑼密鼓加速推進,挑戰的將是指揮者的統籌能力和創新魄力。到了必須突破傳統,嘗試新工藝、新技術的關鍵時刻。


伸縮縫預埋安裝工程見縫插針展開,安裝工作前置避免了與路面工程交叉作業,保證了混凝土養護時間

伸縮縫預埋完成后,調整標高并加裝臨時工藝蓋板,在為路面鋪油創造條件的同時,為其他路面工程施工創造了便利的通行條件

待所有路面施工完成后,拆除臨時工藝蓋板,用UHPC80 超高性能混凝土進行標高調節和裝甲補強后,安裝永久性伸縮縫面板,幾小時后即可實現開放通車
項目指揮部經過反復論證考察,決定調整傳統施工工藝順序,采用新型的伸縮縫預埋裝配式工藝,將原本排在橋面施工最后的伸縮縫安裝提前進行。
這是戰略性的決策,目的有三:一是要打通瓶頸,為橋面施工無障礙通行提供保障,從而加快橋面交叉施工進度;二是要調整“后嵌法”在安裝伸縮縫和混凝土養護占用的寶貴工期;三是要避免對環境和社會公眾的影響,同時提高隱蔽工程施工質量透明度和可靠度,在確保質量安全的前提下,實現通車時間節點的目標。
事實證明,新工藝、新技術沒有讓指揮部失望!
見縫插針式展開的預埋裝配式伸縮縫安裝,為橋面其他交叉施工提供了強有力的支持,橋面工程環環相扣,快速推進。待橋面工程完工后,伸縮縫面板快速裝配施工,幾小時后同步開放交通,具備通車條件。
不僅如此,以往橋面工程最后一個環節——拆除臨時伸縮縫,安裝新伸縮縫,反復開鑿破拆會產生的大量結構廢棄物,而新技術相比傳統工藝減少了90%以上結構廢棄物;傳統“后嵌法”伸縮縫工藝帶來的鑿縫、清渣、外運等等耗時耗力的繁雜事兒也都不見了蹤影。
預埋裝配式伸縮縫干得漂亮。最容易出問題、最容易偷工減料的隱蔽工程,這回都晾在了明面兒上,質量檢測輕而易舉,誰也糊弄不了。更可貴的是,標準化設計、工廠化生產和裝配化施工的模式,保障了伸縮縫加工和安裝質量,推進了工程施工標準化程度。
建設單位負責人向記者表示,預埋裝配式伸縮縫新技術為工程帶來了兩大最明顯的好處。
第一,挽回了工期損失,提升了路面施工質量。傳統的后嵌法伸縮縫安裝,經常會與其他路面施工交叉作業,互相干涉,拖延了工期。預埋裝配式安裝,前期預埋伸縮縫為其他路面施工創造了良好的施工條件,等待其他路面施工完成后,伸縮縫經過簡單的裝配施工瞬間即可通車。不僅如此,預埋伸縮縫進行了前期路面施工標高控制,為路面攤鋪瀝青創造了條件,對于控制和提高路面壓實度和平整度有很大好處。
第二,避免產生大量的結構廢棄物,有效節約了資源,壓縮了成本,減少了廢棄物清理運輸的工作量。以前傳統的后嵌法安裝伸縮縫,需要用砂袋、碎石和木板搭建臨時伸縮縫,以滿足鋪油工況。之后還要再進行反開挖,產生了大量的結構廢棄物,經常要派工人淘渣直至蓋梁底部位置,耗時耗工難度極大。預埋裝配式伸縮縫將安裝工作前置,后期裝配式安裝產生的廢棄物非常少,省去了大量的工作,有效降低了對環境的影響。
建設單位滿意,監理單位滿意,設計單位滿意、總包單位滿意、專家和領導滿意,社會公眾更滿意。優質耐久、安全舒適、經濟環保、社會認可,小小伸縮縫做出了大文章,成就了工程按期交工驗收通車,品質工程實踐也由此有了新的探索和實踐。

湖北聯合交通投資開發有限公司總工程師兼湖北硚孝高速公路管理有限公司董事長 黃一平(右一)、湖北聯合交通投資開發有限公司財務總監張宗敏(左一)、武漢耐久伸縮工程有限公司總經理兼總工程師劉祖江(中),現場考察指導預埋裝配式伸縮縫安裝,并接受記者采訪。
橋梁伸縮縫源于德國毛勒,百年傳承,進入中國后發展成為模數式伸縮縫,后又在“橋都”武漢研發誕生梳齒板伸縮縫,與模數式伸縮縫構成我國伸縮縫兩大技術產品種類。
伸縮縫在橋梁結構中直接承受車輪載荷的反復沖擊作用,而且長期暴露在空氣中,使用環境比較惡劣,是橋梁結構最易受到破壞而又較難修補的部位。伸縮縫在設計、施工上稍有缺陷或不足就會引起其早期損壞,這不僅直接使通行者感到不舒適,缺乏安全感,有時甚至還會影響到橋梁結構的正常使用,橋梁養護管理部門不得不進行早期維修甚至提前更換,造成不同程度的經濟損失和不良的社會影響。
無論是模數式還是梳齒板式,伸縮縫的施工安裝工藝百年來并沒有實質性變化。此次采用的預埋裝配式安裝伸縮縫技術,標準名稱為“超高性能單元裝配式同步變位梳形板橋梁伸縮裝置”,被業內專家稱之為“橋梁伸縮縫技術工藝重大創新性突破”。
“超高性能單元裝配式同步變位梳形板橋梁伸縮裝置”,正是基于標準化設計、工廠化生產、裝配化施工的前提,運用同步變位的原理,采取預埋裝配施工的方式,通過使用新技術、新工藝、新材料實現產品的安全、環保、高效的技術優勢,并經不斷優化迭代,成為具有創新性和先進性的資源節約型、環境友好型技術產品。
這項突破性技術也源自武漢,其發明人是在中國伸縮縫研制領域有著“伸縮縫創新導師”之稱的武漢耐久伸縮工程有限公司總經理兼總工程師劉祖江。
劉祖江在橋梁伸縮縫領域潛精研思近二十余載,他不好經營,篤志研發,為籌措研發試制經費,曾經賣掉三套住房的經歷業內皆知。劉祖江研發的多項技術和產品構思新穎,結構精妙,解決了伸縮縫技術工藝難點痛點,解決橋梁施工瓶頸,為業內所稱道。
劉祖江牽頭研制的“XB系列懸臂式多向變位梳形板橋梁伸縮裝置”、“WF系列無縫型大跨徑多向變位梳形板橋梁伸縮裝置”、“SF系列低摩阻力三防無螺栓梳形板橋梁伸縮裝置”,通過湖北省科技廳組織的成果鑒定,分別被評價為“國內領先”和“國際先進”。劉祖江發明的“耐久型梳形板式橋梁伸縮裝置”、“QF預壓式多向變位橋梁伸縮裝置”、“ZPQF單元裝配式預應力多向變位橋梁伸縮裝置”......擁有多項國家發明專利和國際發明專利,得到國內各大橋梁設計院所和建設單位的青睞與推薦,應用于鸚鵡洲長江大橋、武漢機場高速二通道、武深高速、硚孝高速等標志性工程。
劉祖江還與多家國內權威橋研究院及國家級重點實驗室廣泛合作,參與起草制定多項國家標準和地方標準,并通過許可授權等方式擴展技術影響力,將成果與行業共享。