本周五23时起,三元桥(跨京顺路)正式换梁,三元桥换梁主要工程分为:拆旧梁、架新梁、桥面沥青层铺装、伸缩缝等附属设施安装,同时桥下拆解运弃旧梁及新旧梁临时支墩等,新更换的钢梁寿命将达100年。值得一提的是,这次换梁规模相当于西直门桥换梁的4倍,但是“断行”时间从当年的56小时缩短到24小时。
整体环梁工期缩至24小时
在车水马龙的三元桥施工,如何避免在交通高峰时段阻断道路,减少施工对交通的影响是较难的课题。“经过反复研究、实地考察桥梁整体置换工法成为首选方案。”市交通委路政局副局长侯小明介绍,此次三元桥大修的工程特点是采用“千吨级驮运架一体机” 拆旧梁、架新梁。届时,重达1600吨的旧梁中跨将会由驮梁车分两幅依次移走,1300余吨的新梁将会被整体驮运精确就位,这是国内首次在大城市重要交通节点采用该工法。换梁施工仅需24小时,实现“一日之内旧桥变新桥”。如果按照传统施工方式,三元桥换梁施工预计会持续数月。这也就是意味着,采用整体换梁这种方法,大大缩短了施工对交通的影响时间。
新梁昨天正式完成组装
8808块钢板先焊成27片梁,再焊接成为一块54.9米长、44.8米宽的完整钢梁,最终在本周末拆旧架新。2米长的一块钢板先要围一圈焊好6个点,再从左到右把四边紧紧焊到钢梁上,整个过程得把握好火候,温度一旦不对,钢板之间便会歪七扭八较起劲来。 看上去只是54.9米长、44.8米宽的新梁,但过去两个月已经焊接了4万多延米,这相当于从三元桥到门头沟的距离。
三元桥大修已正式启动联调联试
今天凌晨两点开始,三元桥大修启动联调联试。两辆分别被称为“神驼1号”、“神驼2号”的驮运架一体机首次成功地把焊接完成1330吨重的新梁一次性托举起来,并获知托举和驮运过程中一系列关键数据,为正式换梁施工做最后的准备。调试中,技术人员会获悉驮运架行动是否同步、力量够不够、各部位是否发生变形等关键数据。“从临时支架到三元桥约60米距离,驮梁车需要走70分钟。” 北京市政设计院专家秦大航说,“这台驮梁车实际上是双车绑定,每一辆都长50米、高2.7米,走得慢主要是走行过程中要不断调整,保证按预定轨道前进,误差不超过25毫米。”如此精细定位,主要是为了新梁落下时一步到位。“要尽量控制车辆走行次数,争取一次到位。毕竟梁是焊接的,经不起反复挪动折腾。”
新梁架起后仅需摊铺沥青
组装完成的新梁,看起来与普通桥梁相差无几,只有几十平方米的一小块还露着类似铁锈的颜色。两位施工人员正推着抛光车反复驶过,经过抛光机里数以亿计直径不到一毫米的小钢珠反复摩擦,钢梁会逐渐变成灰白色。而在抛光过后,钢梁还得覆盖两层深灰色环氧树脂,从而实现表面防水。名义上是换梁,但实际上,为了保证三元桥在完成大修后能够最快投入使用,原本桥上的一些道路设施已经率先启动建设。“换梁之前,新梁两侧的人行横道、栏杆,中间的防撞墩便会基本建完。”卢九章介绍,这算是全国城区首次实现桥梁整体置换。
昨天,北京市政路桥养护集团相关负责人也给记者提供了三元桥“拆旧架新”的模拟动画。动画中,现在三元桥跨京顺路桥会先按两侧的边跨和中间的中跨切割成三大块,每个大块再分别切割成9片。也就是说,现在55.4米长、44.8米宽的旧桥,会“拆”成27片依次拖走。而新桥会一次性完整地从现在的临时位置驮运过来,安装就位。“常规施工至少需要两个月,而现在只需要55个小时。除了省时间,还省钱。”卢九章特意给记者算了一笔账,三元桥上每天大约会有10万辆车往来经过,正常施工即使不断路,也会造成持续拥堵。如果按照每辆车平均拥堵20分钟计算,一辆车就耗油1.6升,而一天10万辆车耗油将超过16万升。
混凝土改良延长桥梁寿命
实际上,在三元桥大修设计之初,一个技术难题就被摆在桌面上,反复经过专家讨论。由于在钢筋混凝土结构里,基本都会含有一种被称为“碱骨料”的材料,浇筑混凝土后,这个材料会伴随着吸水过程,体积逐渐膨胀,产生很大的内应力,导致混凝土开裂。严重时,甚至会使整个工程就此崩溃。也正因为问题很难解决,“碱骨料反应”又被行内人叫做“混凝土癌症”。这次三元桥大修,虽然新桥面不是钢筋混凝土结构,而是纯钢结构,但为了保证支撑,原来的18根“V形”桥墩顶部需要大量填充混凝土,“碱骨料反应”的潜在危害无从回避。“最终专家提出来,用玄武岩材料替代碱骨料,实现‘抗癌’。”卢九章说,这在北京的桥梁施工中还是头一回,新梁的使用寿命将明显延长。
主梁及桥面板损坏严重
始建于1984年的三元桥地处北三环与京顺路两条城市干线交会处,每日交通流量高达20.6万,紧邻机场路,是北京最繁忙的交通节点之一。由于长期超负荷运行及外部环境影响,主梁及桥面板损坏严重。9月底,北京市启动了对三元桥(跨京顺路)大修工程。本周五,大修工程将进入整体换梁,即实施旧桥拆除、新桥驮运安装的关键节点。届时,交管部门将对三元桥三环主辅路及桥下京顺路采取交通管制措施。
■三元桥档案
三元桥(跨京顺路)始建于1984年,全桥长54.3米,宽44.8米,为机动车和非机动车混行的苜蓿叶形互通式立交桥。三元桥由3个主桥、5个匝道引桥和7条匝道组成,主桥是V型墩钢架结构,上部主梁为T型截面,匝道的架空引桥采用预制钢筋混凝土宽腹T型简支梁,引桥墩为双柱式薄壁墩。三跨布设,原设计为3上3下6车道,2003年调整为5上5下10车道通行。由于长期超负荷运行及外部环境影响,主梁及桥面板损坏严重。近年来对桥面板多次维修,但无法解决桥梁的承载力不足问题。2014年经检测,桥梁承载力明显下降,同年10月对该桥梁进行了中墩支护,以保障运行安全。