烏蘭木倫河3號橋是國內(nèi)首座該造型特大跨徑中承式復(fù)式拱橋，采用雙飛翼造型寓意鯤鵬展翅。3號橋橫跨烏蘭木倫河兩岸的康巴什新區(qū)和伊金霍洛旗，是鄂爾多斯市總體規(guī)劃的重點項目，是連接康巴什新區(qū)、伊金霍洛旗及中心城區(qū)總體布局的重要組成部分。項目建成后，將進一步完善城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，大力改善市民交通出行，加強兩岸之間的交通聯(lián)系，為康阿片區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展助力，促進康阿片區(qū)一體化發(fā)展。

烏蘭木倫河3號橋道路等級為城市主干道，雙向六車道，路線全長約834m，其中橋橋梁全長348m，主跨為192m大傾角主副拱復(fù)合拱橋，鋼用原材料使用Q345qE鋼材，具有Z向性能。主、副拱座基礎(chǔ)首次采用鋼混結(jié)合+預(yù)應(yīng)力組合技術(shù)，主拱采用曲型制作施工工藝，橋梁上部主拱結(jié)構(gòu)為飛翼式鋼箱拱，向道路中心線外傾斜17°，副拱結(jié)構(gòu)為內(nèi)傾式鋼箱拱，向道路中心線內(nèi)傾45°，主拱截面為4m*3m，副拱截面為2m*3m，橋面采用鋼-STC組合橋面結(jié)構(gòu)及應(yīng)用SMA技術(shù)鋪裝。

該項目在實施過程中積極探索創(chuàng)新智慧工地、安全教育、綠色施工，全面推進新工藝、新技術(shù)、新管理模式的的開發(fā)與應(yīng)用，推動項目加快施工進度、提高施工質(zhì)量，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，在全市建筑工程“綠色施工、安全生產(chǎn)、文明施工”起到了積極示范作用，并于2020年7月在項目現(xiàn)場承辦了內(nèi)蒙古自治區(qū)2020年工程質(zhì)量施工安全標(biāo)準(zhǔn)化觀摩會，通過現(xiàn)場觀摩，搭建了交流學(xué)習(xí)的平臺，提振了公司做好質(zhì)量安全工作的信心，堅定了創(chuàng)建3號橋精品工程的決心。

一、新工藝應(yīng)用亮點

（一）BIM技術(shù)打造亞洲最大跨徑中承式復(fù)式拱橋

本項目施工工藝復(fù)雜多樣，通過滑軌互動屏、BIM技術(shù)、三維動畫及3D打印等形式打造現(xiàn)代化智慧展廳。

滑軌互動屏技術(shù)實現(xiàn)對施工工藝全方位展示并介紹相關(guān)的施工工藝和安全隱患分析，讓施工人員充分理解工藝流程及施工安全隱患。

3D打印技術(shù)，解決了由于異型復(fù)雜構(gòu)件難以理解而無法施工的現(xiàn)象，本項目將BIM技術(shù)與3D打印技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)復(fù)雜異形構(gòu)架等比例縮放打印。模型與傳統(tǒng)交底方式結(jié)合，使施工重難點部位可視化，輔助施工人員更為直觀地理解施工內(nèi)容，確保方案準(zhǔn)確實施。

（二）引進徠卡TS60全站儀自動測量機器人

由于鋼結(jié)構(gòu)受溫度影響大，為滿足鋼箱梁及拱肋安裝精度要求，對鋼結(jié)構(gòu)進行持續(xù)觀測探尋鋼結(jié)構(gòu)受溫度影響的變化規(guī)律是保證橋梁線型的關(guān)鍵因素，為此項目引進測量機器人。測量機器人集自動目標(biāo)識別、自動照準(zhǔn)、自動測量、自動目標(biāo)跟蹤、自動記錄于一體，可實現(xiàn)快速、高效、準(zhǔn)確測量。通過監(jiān)測對比分析，把控橋梁建造的精度，確保鋼結(jié)構(gòu)安裝進度，實現(xiàn)數(shù)字化施工、可視化放樣、智能化驗收。

圖1.2 測量機器人應(yīng)用

（三）智能液壓化吊具實現(xiàn)快速精準(zhǔn)就位

項目技術(shù)人員通過吊裝施工經(jīng)驗，自主研發(fā)智能液壓自動化吊具，吊具主要由分配梁、拉桿、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)組成，利用液壓系統(tǒng)調(diào)整構(gòu)件姿態(tài)，實現(xiàn)構(gòu)件在順、橫橋向的姿態(tài)定位調(diào)整，有效解決了采用手拉葫蘆調(diào)整構(gòu)件空中姿態(tài)的傳統(tǒng)吊裝方法中作業(yè)環(huán)境惡劣、安全風(fēng)險高、耗時耗力的缺點，同時當(dāng)構(gòu)件需要大角度調(diào)整時，傳統(tǒng)吊裝方式會導(dǎo)致鋼絲繩受力不均產(chǎn)生結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險，使用自動液壓吊具進行安裝施工精度提高40%以上，吊裝效率提高50%。

圖1.3 智能液壓化吊具應(yīng)用

二、導(dǎo)入新設(shè)計方法

（一）環(huán)氧砂漿封錨

該造型橋梁主副拱座采用鋼混結(jié)合段設(shè)計為國內(nèi)首創(chuàng)，為保證拱肋首節(jié)段力學(xué)性能，采用環(huán)氧砂漿進行封錨處理。環(huán)氧砂漿是一種高度粘合力、固化后穩(wěn)定性好的高分子化學(xué)材料，具有優(yōu)良的物理性能，與多種材料粘結(jié)力強，抗?jié)B、抗凍、耐鹽、堿、弱酸腐蝕，且熱膨脹系數(shù)與混凝土接近，粘結(jié)性能較好耐久性強，同時施工相對簡單，經(jīng)常用于混凝土結(jié)構(gòu)物缺陷修補、補強，預(yù)應(yīng)力錨固。將環(huán)氧砂漿、水泥砂漿力學(xué)性能及黏結(jié)性能，以抗壓強度、抗折強度和黏結(jié)強度為考核指標(biāo)，分別制作對應(yīng)試件進行凍融循環(huán)試驗，結(jié)果表明環(huán)氧砂漿具有更加優(yōu)異的耐凍性能。

我市屬北溫帶半干旱大陸性氣候區(qū)，年平均氣溫6.2℃，日最高氣溫38℃，日最低氣溫-31.4℃。所以環(huán)氧砂漿更能適應(yīng)施工現(xiàn)場惡劣氣候環(huán)境，為百年品質(zhì)工程樹牢根基。

圖2.1.1 環(huán)氧砂漿二次攪拌            圖2.1.2 環(huán)氧砂漿成品效果

為提高環(huán)氧砂漿防裂性能，本項目在環(huán)氧砂漿澆筑前，在鋼板內(nèi)壁進行基層拉毛，并在內(nèi)壁上梅花形布置栓釘。有效增強環(huán)氧砂漿與鋼結(jié)構(gòu)的粘結(jié)力，防止環(huán)氧砂漿開裂。

圖2.1.3 環(huán)氧砂漿拉毛處理            圖2.1.4 環(huán)氧砂漿栓釘布置

（二）STC組合結(jié)構(gòu)橋面

正交異性鋼橋面具有構(gòu)件質(zhì)量輕、施工周期短等特點，已成為鋼橋，尤其是特大型橋梁的首選橋面型式。但正交異性鋼橋面存在兩個世界性難題：鋼橋面鋪裝極易損壞，面板與縱肋、橫隔間易出現(xiàn)疲勞開裂。導(dǎo)致上述病害的主要原因一是鋼橋面板的局部剛度不足，二是鋼橋面夏季鋼板的溫度可達到70℃，高溫和超載雙重作用導(dǎo)致瀝青鋪裝和鋼橋面板出現(xiàn)早期病害。為解決該問題，通過在正交異性鋼面板上設(shè)置薄層超高韌性混凝土STC（Super Toughness Concrete）層，將鋼橋面轉(zhuǎn)變成組合橋面，從而極大提高了橋面剛度，減小了面板和縱橫肋在輪載下的應(yīng)力，大幅提高了鋼橋面的抗疲勞壽命。烏蘭木倫河3號橋車行道鋪裝采用鋼-STC組合橋面結(jié)構(gòu)，具體包括45mm厚STC層+40mm厚 SMA13。其中，STC層通過規(guī)格φ13×35mm、間距15cm的焊接栓釘將超高韌性混凝土層與鋼橋面板進行連接。STC層內(nèi)布置縱橫向HRB400鋼筋網(wǎng)，標(biāo)準(zhǔn)間距為37.5mm，下層鋼筋順橋向布置，上層鋼筋橫橋向布置。STC鋪裝層可有效防止鋼結(jié)構(gòu)易疲勞開裂。

圖2.2.1 栓釘及鋼筋網(wǎng)                 圖2.2.2 超高韌性混凝土澆筑

三、引進新管理模式

曲形曲作

為提高安裝精度，保證節(jié)段間連接順滑平整，項目采用曲形曲作工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)拱肋節(jié)段制作中以直代曲的工藝，利用腹板異形下料調(diào)整拱肋弧形，通過地樣線對各節(jié)段拼裝完成后進行復(fù)核；在臥拼狀態(tài)下進行平位焊接，整體定位點焊完畢后進行主焊縫燒焊，減小箱體變形，確保,整個拱圈線型優(yōu)美。通過曲形曲作工藝，節(jié)段的安裝控制，確保施工質(zhì)量

圖3.1 曲形曲作制作現(xiàn)場                圖3.2 實際成橋效果