鄭渝高鐵彭溪河多線特大橋在修建過(guò)程中，創(chuàng)下兩個(gè)第一：國(guó)內(nèi)在建高鐵第一深水樁，深入河床下55米，相當(dāng)于10多層樓高;全線最大的鋼圍堰，長(zhǎng)31.3米、寬22.3米，高30.9米，重2076.2噸。
彭溪河特大橋地處云陽(yáng)縣黃石鎮(zhèn)境內(nèi)，橫跨長(zhǎng)江一級(jí)支流彭溪河，全長(zhǎng)741.6米，為一座四線變二線道岔梁連續(xù)鋼構(gòu)-拱組合大橋，主跨長(zhǎng)度為200米。大橋一頭連接萬(wàn)州人和隧道，另一頭連接新建云陽(yáng)車(chē)站。
“風(fēng)雨不動(dòng)安如山，巍然圍堰立中流。”說(shuō)起彭溪河特大橋施工，中鐵十一局五公司鄭渝高鐵項(xiàng)目部常務(wù)副經(jīng)理杜駒用這句話來(lái)形容圍堰下水的情形。
什么是鋼圍堰?形象地說(shuō)，就是水中施工圍擋，為方便水下施工，防止水和土進(jìn)入施工區(qū)域，要將一個(gè)類(lèi)似長(zhǎng)方體的鋼制臨時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)沉入水下，施工人員在鋼圍堰安全施工。
彭溪河為長(zhǎng)江一級(jí)支流，大橋兩個(gè)主墩設(shè)在彭溪河深水區(qū)范圍。施工人員要在深水中施工，需做兩個(gè)長(zhǎng)31.3米、寬22.3米，高30.9米，重2076.2噸的“巨無(wú)霸”鋼圍堰。
要讓這個(gè)重2076.2噸的“巨無(wú)霸”鋼圍堰，精準(zhǔn)在水下60米處一個(gè)下斜坡“安家”，可謂舉步維艱。
如何解決這個(gè)難題?
中鐵十一局成立技術(shù)研發(fā)中心，聯(lián)合內(nèi)外部專(zhuān)家，重點(diǎn)對(duì)鋼圍堰設(shè)計(jì)與施工、大跨度連續(xù)梁拱線性監(jiān)控等難點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。特別是摒棄傳統(tǒng)的CAD技術(shù)(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))，借助智能制造技術(shù)，即采用BIM+5D+3D打印技術(shù)，提前對(duì)鋼圍堰下水進(jìn)行彩排。
中鐵十一局五公司鄭渝高鐵項(xiàng)目一分部工程部長(zhǎng)彭?xiàng)钇繁硎荆捎脗鹘y(tǒng)的CAD技術(shù)，不僅工作量巨大，并且無(wú)法栩栩如生地將整個(gè)下水過(guò)程完整呈現(xiàn)。對(duì)施工人員來(lái)說(shuō)，不知道鋼圍堰長(zhǎng)啥樣，若只依靠圖紙，像盲人摸象一樣，根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)拼裝。
BIM技術(shù)可以將鋼圍堰下水的全部流程提前模擬演練，以可視化、三維的形式展示下沉全過(guò)程，達(dá)到一目了然、及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題的效果。
他們利用BIM技術(shù)對(duì)鋼圍堰進(jìn)行參數(shù)化建模后，再采用3D打印技術(shù)，打印出縮尺比例鋼圍堰模型，讓施工人員更加直觀進(jìn)行觀摩，便于對(duì)施工進(jìn)行技術(shù)交底，指導(dǎo)后期鋼圍堰拼裝加工。
兩個(gè)鋼圍堰從拼裝到下放完成總共用了約五個(gè)多月，共打印上百個(gè)單元件，發(fā)現(xiàn)了上百個(gè)問(wèn)題，碰撞檢查就做了約10次，這避免了現(xiàn)場(chǎng)下水階段再對(duì)鋼圍堰相關(guān)參數(shù)進(jìn)行變更等問(wèn)題。
“這就像在火箭火藥倉(cāng)里雕刻火藥一樣，一不小心就是萬(wàn)劫不復(fù)。”中鐵十一局鄭渝高鐵項(xiàng)目部安全總監(jiān)韓鋒回憶道，盡管前期做了大量工作，但2019年3月，首節(jié)深水鋼圍堰下放時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)還是請(qǐng)來(lái)一臺(tái)80噸龍門(mén)吊、智能化全自動(dòng)系統(tǒng)控制8組液壓千斤頂，并通過(guò)高清視頻圖像視頻與BIM模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)模型與現(xiàn)場(chǎng)施工的有效集合，并及時(shí)對(duì)采集到的施工過(guò)程進(jìn)行識(shí)別、判別安全等級(jí)，確保施工安全。同時(shí)，采用圍堰定位導(dǎo)向技術(shù)、吊點(diǎn)荷載控制技術(shù)、下沉糾偏技術(shù)、壁板監(jiān)控技術(shù)等對(duì)下沉過(guò)程進(jìn)行控制，確保了精準(zhǔn)下水。
“BIM 技術(shù)在彭溪河大橋的應(yīng)用，有效解決了鋼圍堰構(gòu)件下料、拼裝精度要求高的難題，克服鋼圍堰內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、空間狹小、施工組織的困難，防止鋼圍堰封底過(guò)程中發(fā)生漏水的安全問(wèn)題等。”韓鋒表示。
