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伸缩缝创新导师刘祖江:缝通天下 合作共赢

时间:2019-07-01 09:43 来源:交通建设与管理 作者:王刚
“入之愈深,其进愈难。”没有经验可循,没有模式可依,简单延续和模仿技术、修补完善已有成果,都难以实现大进步。武汉耐久伸缩工程公司刘祖江在陌生地带和高难领域持续地创

卓越的精神是一种信仰,也正是刘祖江战胜困难的坚定信念和延绵不断的动力。在刘祖江看来,推动社会变迁需要智慧,带动社会进步需要奉献。“缝通天下、合作共赢”是时代的选择,够推动桥梁伸缩缝技术进步发挥出积极的正能量,才能让创新如同活力涌流的源泉,所经之处总能开出多姿多彩的发展之花。

郑州四环线:伸缩缝认可制 安全质量工期一个都不能少
 
郑州市四环线及大河路快速化工程作为“畅通郑州工程”中的重要民生实事之一,自开建以来一直备受关注。工程已经进入加速冲刺阶段,郑州市城建局党组书记、项目指挥长杨虎臣日夜泡在工地上,反复多次强调,全体参建人员要牢固树立安全生产意识,在加快工程进度的同时将质量放在首位,全力以赴,6 月 30 日前,主线高架建成通车的目标坚决不能动摇。
 
作为桥面工程能否如期竣工的关键控制环节,桥梁伸缩缝的安装工艺选型和试验考核,在四环线工程得到了前所未有的重视。
 
为了消除质量事故隐患,杜绝质量通病,提高施工现场管理水平,四环线工程指挥部创新性提出开展四环线桥梁工程伸缩缝试验段认可制,针对伸缩缝施工安装工艺的各项质量指标进行综合评价,以指导桥梁工程施工工序实施,并将伸缩缝试验段取得的成果在四环线所有标段推广应用。
 
武汉耐久伸缩工程有限公司总经理、总工程师刘祖江研发的专利技术“超高性能单元装配式同步变位梳形板桥梁伸缩装置”,以创新的设计工艺,标准化的施工工艺流程,尤其是对于压缩工期、节约资源、提高质量的优势特点,获得了建设单位青睐,率先获准进入试验段安装。
 
仅仅几个小时就完成安装,比传统伸缩缝安装大大节约工期。安装完成后即刻开放交通,保障桥面工程顺利开展。武汉耐久的工程人员以完美的工艺水平、出色的安装质量,颠覆了参建单位对伸缩缝的传统概念,获得了参建单位的交口称赞。

“要通过参建各方的共同努力,使得新工艺、新技术的作用更加凸显出来。” 杨虎臣和他的团队朝着将四环线及大河路快速化工程建成郑州市市政道路示范工程的目标极速前进。
 
 
府河大桥:突破瓶颈 消除隐患 造福武汉人民
 
就在距离郑州几百公里之外的长江重镇湖北武汉,常年拥堵的武汉北大门出口府河大桥,终于在今年清明节前扬眉吐气了一把:新建府河大桥工程赶在清明节小长假前建成通车,武汉北大门常年拥堵的状况得到了有效缓解。
 
武汉公路桥梁建设集团府合大桥项目经理杨崇轩,对于大桥建设工期的压力,因为采用了伸缩缝预埋装配式工艺,得到了大大的缓解。杨崇轩:“以前在桥面铺装完成后,再进行伸缩缝安装,一条缝再快也要 7 天时间,还要根据天气和温度条件才能确定。而大规模的伸缩缝安装,一直是制约桥面工期的主要瓶颈。”

府河大桥工程采用武汉耐久“超高性能单元装配式同步变位梳形板桥梁伸缩装置”专利技术,使得清明节前开放交通提前通车成为可能。“如果没有武汉耐久的专利技术,府河大桥很难实现清明节前通车。”杨崇轩客观认为:“武汉耐久预埋装配式伸缩缝,完成预埋后在铁板上铺油,铺油完成后再安装永久性梳齿板,工艺流程的调整是最大的创新所在。”
 
杨崇轩对武汉耐久伸缩缝技术的肯定,不仅是出于对工期进度的要求。曾经的桥梁伸缩缝维修改造经历,使得他对伸缩缝的选型倾注了更多的心血:“桥梁伸缩缝看似简单,但却是世界性难题,很容易出现问题,并且维修更换的难度更大。”杨崇轩不无感慨的说道。
 
最让杨崇轩印象深刻的是,传统伸缩缝安装在桥面铺油前,要在桥梁伸缩缝端头垫上砂袋、木方等填充封堵材料,以避免沥青料掉落下去。铺完油后再打开清理,往往是流于形式过场,成为伸缩缝端头最大的质量隐患。杨崇轩:“现在好了,新的工法采用工艺盖板,完美解决了传统的隐蔽工程质量和安全隐患,为品质工程上了一把锁。”
 
按照计划,府河大桥新桥建成后将对老府河大桥进行封闭改造施工。从清明节到端午节不到两个月的时间,留给老桥改造工程的工期更为紧张。“老桥改造更换受损伸缩缝,同样采用了武汉耐久的新工艺,这项专利技术能更好造福于武汉人民。”杨崇轩表示。
 
“府河大桥老桥改造的工期更为紧张,基本上没有给伸缩缝安装留出专门的施工时间,伸缩缝安装必须见缝插针进行,和道路标线施画同步展开。”武汉耐久伸缩工程公司总经理、总工程师刘祖江对此有充足的把握和信心。
 
平均每个小时安装一条伸缩缝,安装完成即通车。武汉耐久装配式伸缩缝在府河大桥老桥改造过程中又创造了一项奇迹,圆满完成 5 条伸缩缝的更新改造任务,完美保障了府河大桥端午节前竣工通车的任务。
 
硚孝高速:军运会保障 新生代探索践行品质工程
 
即将于 10 月份在武汉召开的第七届世界军人运动会,为武汉创造了难得的城市交通基础设施整体提升的发展良机。多项军运会的交通保障工程,面对的是工期和质量的双重压力。
 

 
“高质量发展使得很多新技术、新工艺得以推广应用。湖北交通基建行业顺势而为,成熟可靠的新技术工艺得以创新发展。” 湖北联合交通投资开发有限公司硚孝高速公路管理有限公司副总经理师林源,作为新一代桥梁建设者的代表,坦陈新技术工艺为桥梁建设创造的价值。

林源向记者表示,预埋装配式伸缩缝新技术为工程带来了两大最明显的好处。

第一,挽回了工期损失,提升了路面施工质量。传统的后嵌法伸缩缝安装,经常会与其他路面施工交叉作业,互相干涉,拖延了工期。预埋装配式安装,前期预埋伸缩缝为其他路面施工创造了良好的施工条件,等待其他路面施工完成后,伸缩缝经过简单的装配施工瞬间即可通车。不仅如此,预埋伸缩缝进行了前期路面施工标高控制,为路面摊铺沥青创造了条件,对于控制和提高路面压实度和平整度有很大好处。

第二,避免产生大量的结构废弃物,有效节约了资源,压缩了成本,减少了废弃物清理运输的工作量。以前传统的后嵌法安装伸缩缝,需要用砂袋、碎石和木板搭建临时伸缩缝,以满足铺油工况。之后还要再进行反开挖,产生了大量的结构废弃物,经常要派工人淘渣直至盖梁底部位置,耗时耗工难度极大。预埋装配式伸缩缝将安装工作前置,后期装配式安装产生的废弃物非常少,省去了大量的工作,有效降低了对环境的影响。建设单位满意,监理单位满意,设计单位满意、总包单位满意、专家和领导满意,社会公众更满意。优质耐久、安全舒适、经济环保、社会认可,小小伸缩缝做出了大文章,成就了工程按期交工验收通车,品质工程实践也由此有了新的探索和实践。
 

湖北联合交通投资开发有限公司总工程师兼湖北硚孝高速公路管理有限公司董事长 黄一平(右一)、湖北联合交通投资开发有限公司财务总监张宗敏(左一)现场考察指导预埋装配式伸缩缝安装,并接受记者采访。武汉耐久伸缩工程有限公司总经理兼总工程师刘祖江(图中)。

伸缩缝:小乾坤里的大作为

在只有巴掌宽窄的桥梁伸缩缝下面,隐藏着不小的乾坤。

伸缩缝事关行车安全舒适,而且是公路优质耐久的重要表征。但事实却是,公路通车后一两年就开始更换伸缩缝的状况屡见不鲜,更换伸缩缝造成的车辆拥堵和安全隐患广受社会公众诟病。据不完全统计,国内每年用于更换受损桥梁伸缩的支出费用超过 10 亿元,给原本捉襟见肘的公路养护资金造成的压力更是不容小视。

交通强国勿以“缝”小而不为。

有业内专家指出,国家提出交通强国的战略目标,交通运输部提出大力提升公路基础设施使用寿命和耐久性,组织建设“平安百年品质工程”,桥梁伸缩缝应该列入重点研究攻克的行业难题,应该从小处着手,推动公路基础设施高质量发展。

天下之事,非新无以为进。

一群有识之士早在数年前,就已经意识到伸缩缝设计安装,存在无法回避的缺陷,为之倾注心血,为之魂牵梦绕。

刘祖江就是他们中的一员,他在中国伸缩缝研制领域有着“伸缩缝创新导师”之称。刘祖江牵头研制的“XB 系列悬臂式多向变位梳形板桥梁伸缩装置”、“WF 系列无缝型大跨径多向变位梳形板桥梁伸缩装置”、“SF 系列低摩阻力三防无螺栓梳形板桥梁伸缩装置”,通过湖北省科技厅组织的成果鉴定,分别被评价为“国内领先”和“国际先进”。

二十年来在桥梁伸缩缝设计安装领域的摸爬历练和潜心研究,刘祖江着魔般的痴迷钻研,以原创性思想和独创性研究,拿出一项项专利成果,用成果应用回报行业,造福社会。

刘祖江:把“耐久”刻入公司名字

为了激励自己和团队不懈前行,刘祖江把“耐久”二字刻入公司的名字,成立“武汉耐久伸缩工程有限公司”,由此确立武汉耐久始终如一的奋斗目标:掌握桥梁伸缩缝的抗疲劳耐久和行车舒适性核心技术,以“颠覆传统、创新未来”的勇气和魄力,搭建品质工程进步的阶梯,撬动未来的杠杆。

在很多狭窄的科技研发领域,往往具有浓重的个人主义色彩。在日本,人们甚至把这些从事偏僻研究的人戏称为“不务正业的浪荡公子”。这类人才与政府体制内的一套路数完全不同。政府组织再多的人投入再多的钱,往往不如几个“浪荡公子”的成果丰富。

刘祖江们似乎有些许相似之处,没有体制内的待遇和支持,没有政府科研经费的持续投入,为了筹措研发和新品试制经费,刘祖江甚至不惜连续卖掉大武汉的三套商品房。连续的加班熬夜,长期的出差泡在工地,对刘祖江来说,更是斯通见惯习以为常。

“新则活,旧则板;新则通,旧则滞”。小到个人,大到国家,何以抵达目标地带,何以突破发展瓶颈、捅破“天花板”? 唯有大胆创新,才能赢得主动、赢得优势、赢得未来。

缝通天下、合作共赢

基于标准化设计、工厂化生产、装配化施工的理念和方法,刘祖江在数十项专利成果基础上,潜心研发“超高性能单元装配式同步变位梳形板桥梁伸缩装置”,通过突破性创新,不仅解决了桥梁伸缩缝耐久性和可靠性的问题,又向前大大迈了一步,创造了资源节约和环境友好双重优势的技术和产品,成为建设单位提高隐蔽工程质量,缩短施工周期的法宝。
 

“入之愈深,其进愈难。”没有经验可循,没有模式可依,简单延续和模仿技术、修补完善已有成果,都难以实现大进步。刘祖江在陌生地带和高难领域持续的创新突破,敢于在布满荆棘的地方开辟出新路,成果惠及行业社会,被桥梁伸缩缝行业称之为“创新导师”。

卓越的精神是一种信仰,也正是刘祖江们战胜困难的坚定信念和延绵不断的动力。在刘祖江看来,推动社会变迁需要智慧,带动社会进步需要奉献。“缝通天下、合作共赢”是时代的选择,唯有肩负起责任,贡献出力量,携手共进,才能够推动桥梁伸缩缝技术进步发挥出积极的正能量,才能让创新如同活力涌流的源泉,所经之处总能开出多姿多彩的发展之花。

预埋装配式伸缩缝:为何能颠覆传统“后嵌法”

桥梁伸缩缝作为桥梁结构的隐蔽工程,在关键结构和施工工艺,在质量检测和控制等方面存在不确定性因素,导致工程耐久性下降,并且最早地暴露在公众视线中。

武汉耐久伸缩工程有限公司总经理兼总工程师刘祖江研制的“超高性能单元装配式同步变位梳形板桥梁伸缩装置”,正是基于工厂化生产、装配化施工的前提,运用同步变位的原理,采取预埋装配施工的方式,通过使用新技术、新工艺、新材料实现产品的安全、环保、高效的技术优势,并经不断优化迭代,成为具有创新性和先进性的资源节约型、环境友好型技术产品。“超高性能单元装配式同步变位梳形板桥梁伸缩装置”由若干组标准模块和特殊模块组成,每组模块由伸缩面板、防尘组件、弹性组件、预埋组件、受力高强螺栓、疏水组件等组成,一般适用于 40mm~3200mm 的伸缩量范围,装配全过程产生的垃圾只有传统同型号伸缩缝的10%,完全满足环保要求等级较高和业主对于伸缩缝施工工期有特殊要求的设计。

采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、建管养一体化管理是推进工程施工标准化的重要手段,更是提高隐蔽工程质量,缩短施工周期的法宝。传统技术工艺的桥梁伸缩缝还在工程耐久性、可靠性方面刻苦钻研,而预埋装配式伸缩缝已经通过突破性创新,不仅解决了耐久性和可靠性的问题,又向前大大迈了一步,瞄准了资源节约和环境友好,而这也正是品质工程的关键所在。

预埋装配实现工厂化生产、装配化施工

混凝土结构梁伸缩缝的施工精度是国际性施工难题,由此产生的各种质量安全隐患。“超高性能单元装配式同步变位梳形板桥梁伸缩装置”采用提前将预埋组件与桥台预埋钢筋固连的方法,预埋组件通过工厂化精加工,精度误差达到小于 1mm,可一次性精确修饰伸缩缝槽口标高、坡度、缝宽、结构宽度、结构深度等施工缺陷,作业效率高。

普通梳齿板桥梁伸缩装置采用螺栓锚固的方法,螺母咬丝距离只有 12mm~17mm,伸缩面板在荷载的反复冲击下,螺栓容易疲劳松动。“超高性能单元装配式同步变位梳形板桥梁伸缩装置”螺母咬丝距离在 5 倍以上,长孔螺母在工厂焊连在预埋组件上,在施工现场预埋组件与桥台预埋筋焊连形成一个整体,浇筑混凝土后,螺母力学性能更加稳定、可靠,长孔螺母与高强自锁螺栓结构配合,提升了伸缩缝抗疲劳耐冲击强度,对于伸缩装置锚固系统隐蔽性施工的可视度达到 100%,可以充分保障伸缩装置的整体施工质量,有利于伸缩装置抗疲劳能力及使用寿命的大幅提高。
普通梳齿板桥梁伸缩装置采用螺栓锚固的方法,螺 母 咬 丝 距 离 只 有12mm~17mm,伸缩面板在荷载的反复冲击下,螺栓容易疲劳松动。“超高性能单元装配式同步变位梳形板桥梁伸缩装置”螺母咬丝距离在 5 倍以上,长孔螺母在工厂焊连在预埋组件上,在施工现场预埋组件与桥台预埋筋焊连形成一个整体,浇筑混凝土后,螺母力学性能更加稳定、可靠

螺母组件工厂预制、现场预埋的新工艺是对螺杆组件现场预制、预埋传统工艺的彻底颠覆。螺母组件预埋后不会干扰桥梁后期所有项目施工,这也是桥梁伸缩装置实现装配化的前提和基础。铺装在伸缩缝预埋组件上的工装盖板,可防止伸缩缝槽口处垃圾泄露,对桥梁下部环境影响大大减少,不仅有利于桥下人员或车辆及附着物的安全,还给桥面上其他交叉施工人员及车辆提供了全桥无障碍的施工条件。

同步半轴橡胶支座化解车辆刚性冲击载荷

“超高性能单元装配式同步变位梳形板桥梁伸缩装置”采用同步半轴橡胶支座中线支撑力学结构新技术,实现超强的抗疲劳能力,巧妙利用同步半轴橡胶支座的抗剪抗压性能,可有效化解超载车辆的刚性冲击荷载,具有以柔克刚的性能,可最大程度减小荷载对螺杆的剪切疲劳及冲击噪音。
 
同步半轴橡胶支座中线支撑力学结构新技术,更加科学的遵循桥梁伸缩缝多向变位的自然规律,实现伸缩缝桥台双侧均能与桥梁同步变位,而装置自身结构无力学干扰矛盾的技术要求,该新技术受力结构更加合理。此外,还加装了不锈钢面板,避免橡胶支座的磨损;与此同时,橡胶支座外罩钢盒,通过后期油面标高调节,最终达到平整度 ±1mm的效果,超过部颁标准。

超高性能混凝土装甲补强提高耐久性能

传统伸缩缝安装过程中,混凝土分两次浇筑,标高无法控制,若混凝土标高过高,安装伸缩面板平整度无法调平,工人通常使用大锤锤击面板,若混凝土标高过低,临时采取补救措施,很难保证混凝土密实度,后期混凝土成蜂窝状,车载冲击混凝土粉碎,引起跳车,导致螺栓过早疲劳断裂。

“超高性能单元装配式同步变位梳形板桥梁伸缩装置”标高调节层使用的 UHPC80 超高性能混凝土,可对桥梁伸缩装置内部结构进行有效装甲补强,粘接性,密封性,抗盐碱腐蚀性,远高于其他普通混凝土和砂浆材料,实现超高的耐久性能,整体结构更加耐久。

隐蔽性工程,保证混凝土浇筑的密实性是重中之重,传统伸缩缝采用的灌浆法施工,内部密实度无法控制,而“超高性能单元装配式同步变位梳形板桥梁伸缩装置”将隐蔽工程的每个重要环节,都置于阳光之下,监理、业主在每个施工层面都可以实现全透明查看监测,从根本上避免了偷工减料、蒙混过关。
 

传统桥梁伸缩装置“后嵌法”安装前都是预留槽口,槽口上预埋有锚固筋,再在伸缩缝槽口处铺设临时伸缩缝,然后在临时伸缩缝上随着桥梁面一起摊铺沥青。安装伸缩缝时,首先凿除、清运、处理槽口内所有建筑垃圾。每次铺装在伸缩缝处的两层沥青及临时伸缩缝都需要切割并凿除清运,损耗大量资源,产生大量垃圾

消除结构安全隐患,确保行车、行人安全

“超高性能单元装配式同步变位梳形板桥梁伸缩装置”在结构上完全消除在行车道上螺杆裸露,导致爆胎的行车安全隐患。铺装在伸缩缝预埋组件上的工装盖板,可防止伸缩缝槽口处垃圾泄露,对桥梁下部环境影响大大减小,不仅有利于桥下人员和车辆以及附着物的安全,还给桥面上其他交叉施工人员及车辆提供了全桥无障碍的施工条件。

避免产生拆除垃圾,环境友好资源节约

传统桥梁伸缩装置“后嵌法”安装前都是预留槽口,槽口上预埋有锚固筋,再在伸缩缝槽口处铺设临时伸缩缝,然后在临时伸缩缝上随着桥梁面一起摊铺沥青。安装伸缩缝时,首先凿除、清运、处理槽口内所有建筑垃圾。每次铺装在伸缩缝处的两层沥青及临时伸缩缝都需要切割并凿除清运,损耗大量资源,产生大量垃圾。
 
“超高性能单元装配式同步变位梳形板桥梁伸缩装置”采用预埋装配施工,直接省除了临时伸缩缝的全部施工环节,在沥青层摊铺完成后,只需简单清理伸缩缝处的沥青料,使得同等伸缩量的伸缩装置施工全过程产生的建筑垃圾减少 90% 以上。
 
化解工期瓶颈,基本不占用整体项目工期,降低交叉项目施工成本,提高投资收益
 
传统后嵌法安装伸缩缝,裸露的伸缩缝槽口对桥面交叉施工存在一定的安全隐患,在伸缩缝安装、养护过程中存在半幅整体交通中断,最让建设单位头疼的是,往往其他桥面工程都已经结束,却要单独为伸缩缝预留出半个月左右安装和养护工期,严重影响项目工期及整体工程效益。

见缝插针式展开的预埋装配式伸缩缝安装,不仅没有占用桥面施工时间,而且完美保障了施工通行,桥面工程整体推进环环相扣,施工周期相较以往压缩了至少 50% 以上。与此同时,由于将后期伸缩缝安装提前到前面,不仅为整体工程项目提前完工提供技术保障,还大幅节省了工期,减小项目建设成本,提高项目投资效益。

(编辑:刘飞)
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