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发布日期:2021年04月09日
梅花香自苦寒来
——中铁四局廉云亮与一项国际专利的故事
文章字数:1,849
  近日,中铁四局二公司苏锡常太湖隧道项目申请的一项专利《一种管廊横隔板快速联动施工台车》获得德国专利商标局认可,中铁四局实现了国际专利领域零的突破。这是该项目总工程师廉云亮和团队无数个日夜辛勤攻坚,用智慧和汗水凝结的成果。 

新破局刻不容缓

 
  作为苏锡常南部高速公路的关键控制性工程,太湖隧道工程是国内在建最长的超大断面湖底隧道,隧道主体结构为两孔一管廊,断面布置为(17.45+4.5+17.45)米,其中四局二公司负责施工的南泉段全长5.73公里,工期三年。
  工期紧、任务重、标准高,作为项目的总工程师,廉云亮刚到项目时是喜忧参半,喜的是能够参与此项知名工程的建设,忧的是如此大体量的工程如何做好。没想到,隧道主体结构施工开始后不久,中间管廊施工就给他带来了极大挑战。
  太湖隧道中间管廊内设置排烟风道、管线夹层及安全通道,其中管线夹层设计为“工”字型横隔板加两翼板组合,结构形式较为复杂。由于无工艺可供借鉴,廉云亮一开始采用了较为传统的盘扣支架法施工,即先在管廊内搭设4米多高的支架平台,再立木模、绑扎钢筋、浇筑混凝土。由于管廊宽仅4.5米、均高7.75米,内部空间逼仄,支架和模板倒运无法采用机械配合,成型支架体系底部也无法通行,而隧道内部每隔百米才有一个宽高各2米的孔洞可供进出,肩扛手抬的操作方式浪费了大量人力和时间。廉云亮通过现场一个多月的蹲点观察发现,使用盘扣支架法,施工10米段管廊,一般需要15名工人工作近25天,这不仅在成本上不允许,想在三年时间内完成工程施工更是天方夜谭。
  尤为关键的是安全因素,由于泵车无法直接泵送混凝土到管廊内施工平台,工人们只能用小推车一车一车将混凝土运至管廊内,再通过安装在支架平台侧边的自动升降机将小推车吊至浇筑平面。升降机、小推车和混凝土的重量使支架体系受力不均,安全风险时时刻刻都存在。
  廉云亮是看在眼里,急在心上,现场情况让他每天寝食难安,创新一种新的施工方法已经势在必行。 

新型工装凸显优势

 
  相对密闭的管廊施工本就需要万分小心,重复繁重的支架和模板倒运工作更是让工人们身心俱疲。带着“机械化换人,智能化减人”的想法,廉云亮开始了创新工装之路。
  在查阅大量工程实例资料后,一种模筑台车施工方法引起廉云亮的注意,但在实际试用后却发现,这种单一的模筑台车虽然提高了浇筑质量和施工安全性,但如何快速进行钢筋绑扎作业仍是个难题,工效提升并不显著。能否完全脱离支架,全流程都使用台车进行流水线式施工?虽然这并无先例可循,也充满了未知的挑战,但却更激发了廉云亮的热情,让他一头扎进台车的研究中。
  白天进管廊实地盯施工,晚上理思路绘图纸,经过两个多月的潜心研究,廉云亮设计出了一种“钢筋绑扎台车+混凝土模筑台车”双台车联合作业的无间歇快速施工法。
  为保证台车具有足够的强度、刚度和稳定性,廉云亮经过反复试验,确定了一种优质经济的钢模,使其能安全承受顶板钢筋重量和施工中可能产生的各种荷载,具有多次重复使用不变形的优势,减少了模具的损耗。由于管廊空间狭小,钢筋绑扎台车上无法加装钢筋提拉系统,经过廉云亮和工程设计单位沟通,采用了在管廊侧壁上预埋吊点利用吊绳提拉钢筋的方法,通过配备自行脱胎的钢筋绑扎胎具,极大提高了钢筋绑扎质量和效率。考虑到台车移动不便,廉云亮又在台车上加装了一套电机和轨道系统,工人借助远程遥控就可让台车在管廊内实现自主行走。
  使用双台车联合施工法,每完成10米节段,只需5名工人工作4至6天,钢筋绑扎时间不占用主线工期,工效显著提升。 

厚积薄发成果丰硕

 
  宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来,技术创新的背后是研究人员夜以继日的积累。虽然工地施工任务重、日常事务性工作多,但廉云亮始终牢记自己作为项目技术负责人的职责,对创新研究有一种执着的追求。能够利用创新成果优化施工组织、提高工程质量就是他的目标所向。
  太湖隧道工程施工规模大、质量要求高,这于廉云亮而言既是挑战,也是机会。随着工程逐步推进,一些施工过程中的痛点、难点也逐渐显现。廉云亮积极利用新技术、新方法解决新问题,以摸着石头过河的探索精神,攻克了一个又一个难关。两年多来,通过廉云亮和团队研究,项目部先后获得《一种自提式钢筋绑扎台车》《一种变形缝施工用装置》等20余项国内实用新型专利和发明专利。获得国外专利的双台车联动法在管廊横隔板施工中的成功应用,正是廉云亮在长达两年时间里不断摸索设计和改良优化的结果,填补了国内同类工程施工空白。
  “作为一名工程技术人员,最大的愿望就是能又好又快地完成建设任务,一切有利于现场施工的创新都值得我们去不懈探索和尝试。”廉云亮说。 陈文志 万三宝