國內首條高速公路車道“六改十二”，京臺高速齊濟段拿下多項智能首創(chuàng)
站在京臺齊濟黃河特大橋主橋施工現(xiàn)場，可以想象到建成之后這里十二車道車流穿梭的壯觀景象。
這座特大橋是黃河下游最大跨徑橋梁，也是國內第一個高速公路改擴建黃河特大橋并橋建設項目，智能建造不僅在這座特大橋上，也在京臺高速齊濟段刻下了智慧化的印記。
攻克“兩高、兩難”，拿下“七首創(chuàng)”
京臺高速公路齊河至濟南段改擴建項目是交通運輸部2020-2021年公路水路重點項目、2022年山東省重大項目，作為京臺高速(山東段)改擴建的最后一段，被列入山東省“十四五”綜合交通運輸發(fā)展規(guī)劃，同時也是全國第一條六改十二車道改擴建項目。
新黃河記者了解到，該項目起自京臺高速與濟聊高速相交的晏城樞紐，經德州市齊河縣，濟南市槐蔭區(qū)、市中區(qū)，終點位于京臺高速與濟廣高速相交的殷家林樞紐，全長為23.999公里。改擴建方式為“兩側分離加寬為主、黃河大橋段采用單側分離加寬(雙向行駛)、起點終點銜接段采用兩側拼寬的加寬方式”。
該條高速路全線采用雙向十二車道高速公路〔既有老路維持雙向六車道，黃河特大橋路段左側(下游)分離新建雙向六車道，其余路段兩側各分離新建單向三車道〕技術標準，設計速度120公里/小時。
京臺高速齊濟段改擴建項目總工程師于臣說，京臺高速齊濟段在施工中克服了“兩高、兩難”，才有了“七首創(chuàng)”。
其中，“兩高”是黃河生態(tài)保護與質量建造要求高，橋梁占比高，達73.9%。“兩難”一是涉鐵、涉河施工組織難，項目跨京滬三四線采用掛籃懸澆轉體橋、跨水白鐵路采用鋼箱梁頂推施工，施工過程安全風險高。而且項目跨越黃河、小清河、臘山河等敏感水體河流，生態(tài)保護與高質量建造要求高，制約因素多。
二是變道、交織行車安全保障難，新建兩側高架橋與既有互通匝道及老路連接，避免或減少車輛交織及誤行糾錯存在很大難題，且項目分離新建高架橋與老路距離近、高差大，減少施工對既有道路行車安全影響面臨嚴峻考驗。
國內首個六改十二車道高速公路改擴建工程、國內首次將單方向車流以小角度高架橋形式兩次跨越既有老路、國內首個高速公路改擴建黃河特大橋并橋建設項目、黃河特大橋主橋為黃河下游最大跨徑橋梁、山東省內首次路基橫斷面采用雙路拱設計、開創(chuàng)鋼混組合梁小角度跨越+橫向滑移技術改擴建新思路、耐候鋼首次大規(guī)模應用開創(chuàng)了全生命周期新理念。
這七個“首創(chuàng)”，見證著項目建設用智慧化攻克難關的成長印記。
裝配式施工、數(shù)字化管理，智能建造來賦能
于臣介紹，京臺高速齊河至濟南段改擴建工程實踐意義大，在國內具有一定的引領和示范效應，相關方面國內外可借鑒案例少，設計及施工難度大。
像京臺高速齊濟段改擴建工程中的黃河特大橋設計，過程中在國內首次應用鋼殼-混凝土混合橋塔，鋼殼塔內外層鋼殼既作為結構受力的構造，又作為橋塔砼澆筑的模板，有效提高了橋塔施工的質量、精度和速度，降低了對既有京臺高速公路交通通行的影響。
同時，施工中開展黃河下游橋群建設對河體演變及防洪影響關鍵技術研究和基于圖像識別技術的近距高塔橋墩施工安全典型風險源監(jiān)測技術研究，分析研究大橋改擴建前后對河道發(fā)展的影響，形成橋位下游河道工程防護技術，實現(xiàn)施工風險自動監(jiān)測、識別、預警。
此外，京臺高速齊河至濟南段改擴建工程項目高架橋集中，裝配式施工應用促進橋梁工業(yè)化，引橋上部結構采用預制裝配技術，加快施工速度，減少對城市生活的影響。
通過建設具有裝配式構件產能相匹配的標準化生產工廠，實現(xiàn)場站規(guī)劃標準化、流水線布局標準化、生產流程標準化、管理標準化。針對預制構件特性，以專業(yè)的運輸設備提供專業(yè)運輸方法，保證運輸過程中預制構件的質量和運輸效率。
通過BIM動畫模擬，將施工控制要點形象展示，形象又生動，這是數(shù)字化管理賦能工程建設的具體實施之一。
京臺高速齊河至濟南段改擴建工程開發(fā)以建設決策和項目管控為目標的數(shù)字化管理工具，對重點數(shù)據(jù)進行整合分析，助力項目調度及重大問題決策。
一是開發(fā)BIM協(xié)同數(shù)字化管理平臺，借助互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及BIM模型可視化技術，全面實現(xiàn)工程建設項目數(shù)字化管理。積極推廣BIM可視化交底。二是構建項目電子文檔歸檔和電子檔案管理體系，實現(xiàn)項目全生命周期數(shù)據(jù)共享與工程檔案電子化交付。
混凝土拌合站及預制梁場施工“加速跑”，可是現(xiàn)場卻少有工人的身影，這是因為項目施工中通過數(shù)據(jù)自動采集及傳輸設備，實現(xiàn)對場站所有生產活動信息全天候實時監(jiān)控，用智能化助力“智”造無人化。
同時，施工中引進先進的數(shù)字化智能生產綜合管理系統(tǒng)，借助智能倉儲、計劃排產、質量管控、物流調度、資源分配和決策分析等功能模塊的互聯(lián)互通，實現(xiàn)生產全過程數(shù)字化無人化管理與控制。無人化生產線還包含U肋自動打磨定位機器人、自動焊接機器人等智能設備，保障施工精度及整體生產效率。
建新橋不影響老橋，智慧通行創(chuàng)新思路
京臺高速齊河至濟南段改擴建工程項目技術標準等級高，積極創(chuàng)新引領改擴建新標準新模式，為高速公路改擴建項目提供全新的設計思路。
一是京臺齊濟項目采用平面復合通道設計、雙向十二車道改擴建，對后期十二車道高速公路建設具有重要的指導意義。二是京臺齊濟項目首次將單方向車流以小角度高架橋形式兩次跨越既有老路，實現(xiàn)了小角度跨越既有道路。
為了減少對既有京臺高速公路的影響，項目統(tǒng)籌考慮、科學組織，上跨高速的鋼混組合梁采用了墩旁支架整聯(lián)拼裝整聯(lián)橫向頂推的工藝，相較于傳統(tǒng)的施工方案，該工藝解決了下方跨越高速而導致的施工難度大、無法直接在橋位安裝支架進行施工等問題，降低了封閉交通對既有高速通行車輛的影響，實現(xiàn)了小角度跨越既有京臺高速公路不中斷交通的保通目標。
據(jù)了解，施工前通過有限元分析、三維動畫模擬等多種措施預演模擬頂推過程，計算頂推數(shù)據(jù)，保障施工的精確性。
用上新材料耐候鋼，細節(jié)之處取勝
在京臺高速齊濟段的施工中，還有一項細節(jié)取勝的新材料——耐候鋼。
據(jù)了解，耐候鋼強度高、韌性好、易焊、易成型、耐疲勞，具有更優(yōu)良的抗蝕性能，可以提高鋼結構橋梁的使用壽命并減少日常養(yǎng)護工作量。其次，耐候鋼省去了涂裝工藝，對環(huán)境影響小，大大降低了鋼混組合梁全壽命養(yǎng)護成本和工程投資，提高了建造速度，符合低碳綠色環(huán)保交通建設理念。
結合耐候鋼的以上特性，為避免橋梁建成后通車運營期間內由于涂裝養(yǎng)護帶來的中斷交通風險和安全通行隱患，在京臺齊濟小角度跨越處的鋼蓋梁、鋼混組合梁中，采用了全壽命使用過程中免涂裝耐候鋼材料，以此降低橋梁全壽命養(yǎng)護成本和工程投資，這也是首次在省內高速公路的建設中大規(guī)模應用。
