郑济铁路黄河特大桥项目工程亮点
中铁大桥局集团第一工程有限公司
【建设意义】
郑济高速铁路(郑州-济南)，是河南省与山东省规划建设的一条高速铁路干线，起自郑州东站，止于济南西站，通过郑济铁路郑济高铁的连接，将使郑州至济南的铁路列车时间缩短至1个小时左右。郑济铁路的建成对促进沿线城市城镇化进程，满足中原城市群、助力中原崛起、实现国家“一带一路”战略具有重要的意义和作用。
【工程概况】
中铁大桥局郑济铁路站前ZPZQ-Ⅶ标段项目部工程为郑州黄河特大桥主桥及南引桥，线路全长4377m，是全线的关键性工程和重点控制性工程，该桥为新建郑州至济南铁路、河南省规划的郑新市域铁路及郑新快速路跨越黄河的共用桥梁，桥位距上游京港澳高速公路刘江黄河大桥约3.5km，大桥为上下层设计，上层为双线六车道快速公路，设计速度为100km/h，下层为四线铁路，设计速度分别是350km/h和160km/h。
【技术创新】
1、桥梁结构新颖
郑州黄河特大桥为4线铁路、6车道快速路，主桥采用简支钢桁梁与连续钢桁梁，采用三桁式钢桁梁与混凝土桥面板组合结构，是国内首例适用于350公里时速大跨度无砟轨道钢混组合钢桁梁公铁两用大桥，结构复杂，集多项新技术于一身，将成为我国桥梁发展史中的代表性工程。
（112+6×168+112）m下变高连续钢桁梁桥主梁为三主桁下弦加劲钢桁梁，平行弦部分边桁桁高15.0m，中支点桁高30.0m，通过微调加劲弦杆竖板及弦杆长度使桥梁立面呈现拱型构造。主桥钢桁梁架设共使用80t跨墩龙门吊机，悬臂架设，最后无应力合拢。
三主桁钢桁梁悬拼架设线性控制精度要求高，施工条件复杂，架设过程中利用临时墩顶升，优化高栓施拧工艺，结合监控单位数据，保证钢桁梁线型满足设计要求。
3、先张法公路桥面板预制及安装
郑济铁路公路桥面板结构形式复杂，种类多达40种，预制采用先张法施工，安装至钢梁顶后起顶主墩墩顶钢桁梁，然后浇筑湿接缝，张拉后张预应力，完成桥面板与钢桁梁的结合，再进行钢桁梁主墩墩顶落梁，使桥面板在墩顶负弯矩区形成预压应力。设计理念新颖，施工工序复杂。
【BIM技术应用】
自2017年底开始推进BIM技术应用，通过研发和使用施工项目管理层级的BIM技术应用平台，与铁路工程项目管理平台互为补充，发掘BIM技术的特有优势，实现对郑济铁路黄河特大桥主桥施工的模拟与控制，以提升项目部在工程进度、质量安全、成本控制等方面的工作质量和工作效率。
1、电子沙盘
基于GIS平台，实现地理信息、桥梁结构模型、无人机倾斜摄影等多种数据融合，信息更加全面丰富，结构及施工环境模拟更加逼真。
2、进度管理
利用颜色区分结构物的施工进度情况，实时三维显示全桥实际进度；实现工程实际进度与计划进度的对比（提前、正常、滞后），对工期的分析及控制更加直观、快捷。
3、 质量安全管理
质量安全管理人员，通过手机APP，对发现的质量安全问题和隐患上传。整改过程、整改回复、整改验收均可从移动端上传至BIM平台，形成完整、闭合的问题整改流程。可加快信息传递的速度，提高整改效率。
4、 视频监控
标段内已设置24个高清摄像头，其中主桥水中墩监控采用1080P高清摄像头，可实现6倍光学变焦，360°全景拍摄。可在电脑及手机端实时查看施工现场。监控录像自动化储存，形成电子档案。
5、施工模拟及可视化交底
对（112+6×168+112）m钢桁梁等复杂工艺进行施工模拟。可视化施工技术交底，可以提高基层工人对工艺的理解程度；利用BIM软件参数化，模拟钢梁预拼装，提前发现制造及安装重难点，指导现场施工。
6、 车辆GPS定位
在重要机械设备上安装GPS定位系统，间隔15s刷新数据至BIM电子沙盘中，可在模型端实时查看车辆信息、车辆位置、运行轨迹、车辆油耗。
7、混凝土拌和站管理
将拌和站的物料信息上传至BIM平台，实时查看大罐储料方量、罐体温度等信息；设置边界条件，通过短信提醒，对大罐自动化喷淋进行控制。
【物资信息化】
项目部紧紧围绕“树标杆、创效益”的工作目标，全面开展物资标准化、信息化管理。运用标准化管理的原理和方法，以现场设施标准化为起点，以混凝土工厂和钢筋加工车间为重点，以管理智能化为目标，通过信息化手段，严格把控物资进场关、组建料场无死角监控、多手段管控主要物资消耗、多种方式展现物资现场全过程管理，促进项目物资管理水平的有效提升，创造最佳管理绩效，形成了以下七大亮点：
物资现场综合业务管理系统可实现主要物资计划及限额领用管理、物资入场验收管理、物资实时库存管理、物资消耗监控、物资节超分析、物资超耗审批管理等功能。该系统由项目部维护，基本信息实现项目部统一，项目部指定专人维护。需要集成的系统或设备由项目部提出需求并负责协调沟通工作。
条码管理系统设备包括手持智能终端（PDA）、移动打印机。条码管理系统，进行现场检尺类物资的收料、发料、盘点等工作，生成并打印对应的收料和发料的条码单据，系统支持入库拍照、语音输入、电子签名等功能，为项目物资管理提供最真实的数据。
条码管理系统（一）
条码管理系统（二）
条码管理系统（三）
拌和站安装有自动原材料称重影像监控系统，该系统可以实现全天候24h原材料车辆自动识别、称重、数据入库，减少人工操作环节，保证收料数据及时、真实、有据可查，避免数据弄虚作假。现场管理人员和公司可进行远程实时监控，检查进、出场过磅物资的数量、外观和车辆等各类数据信息，有效规避作弊现象。
原材料称重影像监控系统（一）
原材料称重影像监控系统（二）
粉罐安装有粉料实时感应称重系统，本系统对粉料实现了如下高效管理：①、实时高精度可视化显示粉罐内粉料存量，后台磅房及手机APP段就能实时查询当前料位信息数据②、合理安排粉料进料，避免粉料未用完就二次进料，有效杜绝热水泥的使用；③、系统安装简单，相比老式的粉罐存量估测手段（人工爬罐、滑轮敲罐），降低了安全风险，简单易于操作；④、利用IC智能卡设备，自动报警提示，防止粉料混装；⑤、实时监控料仓料位情况，一旦料位过高，监控电脑会自动发出高料位报警提示，红灯闪烁报警防止粉料仓冒顶情况的发生。
粉罐余料实时感应称重系统（一）
粉罐余料实时感应称重系统（二）
通过与称重影像系统、粉罐实时感应称重系统、搅拌站机楼生产数据集成连接，利用混凝土核算分析子系统可实现：①、混凝土原材、库存、混凝土生产记录实时查询、下载；②、自动实现混凝土原材料核算分析；③、自动实现混凝土浇筑实时分析，做到当日浇筑、当日核算分析；④、减少人工统计工作量，保证收料数据及时、真实、有据可查，避免数据弄虚作假。
以物资现场综合业务管理系统和条码管理系统为平台，通过手持智能终端（PDA），以条码及二维码为信息载体，实现钢筋（高栓、预应力材料）入库、加工、发料全过程追溯管理，主要业务有：原材料管理、半成品管理、成品管理、废旧物资管理、钢筋加工车间节超分析、追溯管理等功能。通过现场检尺类物资的收料、发料、盘点等工作，生成并打印有对应追溯数二维码（条码）的收料和发料单据，使用手持智能终端（PDA）实现半成品及成品全过程自动信息采集，避免人工数据的偏差，为项目物资部完成物资账务处理和管理提供最真实的数据，使检尺类物资的管理更加规范化、精细化、信息化。
利用项目部视频监控体系，在钢筋加工车间、料场等共设置摄像头14个，通过无线传输方式将摄像头画面传输至管理设备后，经过处理后再由管理设备输出至各显示器及网络，计算机、手机、信息中心大屏等设备可通过网络进行远距离查看和监控。
通过开发手机APP，公司后台和项目部管理人员从手机端远程查看混凝土工厂、钢筋加工车间、储料场及库房的生产场景，显示主要物资的实时库存及消耗数据，为管理者带来便捷的参考数据。同时，当前库存一旦低于设置值，系统会自动推送报警消息，提醒及时进料，避免物资供应出现问题。
物资管理通过标准化、信息化的改进和创新，实现对材料的累计和本月收发存情况进行汇总，对物料的进场、使用情况实现全面把控，对主要物资采用条码、二维码识别技术，实现材料加工过程可追溯、工程质量可追溯，实现物与人、物与物的互联，使项目物资管理水平得到有效提升。
【现代化拌合站】
郑济铁路站前ZPZQ-Ⅶ标段项目部拌和站位于黄河南岸，主要设置有：办公生活区、拌合作业区、砂石料存放区、砂石筛洗区、机械设备存放区以及站内给排水系统等功能区。为强化绿色环保节能施工理念和确保混凝土质量管控，拌和站建设形成了以下十大亮点：
1、全封闭混凝土生产线
2、信息化计量监控系统
3、原材料称重影像系统
4、粉罐实时感应称重系统
5、自动喷淋系统
6、原材料自动筛洗布料系统
7、下置式反脉冲除尘系统
8、废料循环利用系统
9、新式浅基坑皮带上料系统
10、视频监控系统
1、全封闭混凝土生产线
混凝土原材料从进场、筛洗、上料、拌和、出站整个过程均在全封闭环境中进行。该全封闭生产线实现了：①、防尘降噪的绿色环保施工理念；②、原材料受外界气候干扰小，性能稳定，确保了混凝土拌和质量。
全封闭式料仓
全封闭式斜皮带 全封闭式搅拌主楼
2、信息化计量监控系统
混凝土拌和生产全过程采用了信息化的管控手段，实现了：①、生产全过程数据实时上传，确保追溯；②、标准化施工，原材超差，系统自动报警，避免人为干扰；③、系统预警分级管理，责任清晰，管理高效。
混凝土生产综合统计信息
搅拌楼安装LED显示屏，实现了混凝土生产过程信息明示，过程监督，杜绝弄虚作假。
混凝土生产信息明示
3、原材料称重影像系统
拌和站安装有自动原材料称重影像监控系统，该系统可以实现全天候24h原材料车辆自动识别、称重、数据入库，减少人工操作环节，保证收料数据及时、真实、有据可查，避免数据弄虚作假。
原材料称重影像监控系统（一）
4、粉罐实时感应称重系统
粉罐安装有粉料实时感应称重系统，本系统对粉料实现了如下高效管理：①、实时高精度可视化显示粉罐内粉料存量；②、合理安排粉料进料，避免粉料未用完就二次进料，有效杜绝热水泥的使用；③、系统安装简单，相比老式的粉罐存量估测手段（人工爬罐、滑轮敲罐），降低了安全风险，简单易于操作。
料仓内自动喷淋系统
配料机旁设置有水雾炮，有效降低局部重点区域的扬尘污染。
局部区域布置雾炮设备
为保证高温天气混凝土生产质量，大罐安装有智能喷淋系统，在外界环境温度达到或超过设定的限值时可自动对粉罐进行喷淋降温，有效降低粉料温度，从源头保证了混凝土质量。
粉罐喷淋系统
在拌合站进口安装自动化洗车系统，有效降低施工便道与生产区扬尘的交叉污染。
自动化洗车系统
6、原材料自动筛洗布料系统
拌合站首次实现了原材料从筛洗到布料的全自动化，砂石料通过筛砂洗石机的筛洗后再通过布料皮带分料机组导入内存料场，避免了装载机二次倒运，不仅效率高而且节能环保。
自动筛洗布料系统
7、下置式反脉冲除尘系统
拌和站首次采用下置式反脉冲除尘器的封闭式结构，将除尘器、进料口等粉尘污染源封闭包裹，有效降低进料时的粉尘污染及噪音污染。该系统设置：①、可有效降低粉罐风阻，提高大罐安全系数；②、满足各项指标，极大的降低成本；③、降低了日常维护保养的难度。
下置式反脉冲除尘系统
8、废料循环利用系统
站内设置有四级沉淀池，结合给排水管道并与砂石分离机、洗车设备、蓄水池组成了一个多功能的循环系统。该系统：①、不但可以完成混凝土废余料的砂石分离、同时也能进行车辆清洗；②、废水沉淀后汇入蓄水池循环利用，混凝土废余料经分离后再次利用。
多功能循环利用系统
9、新式浅基坑皮带上料系统
对常规皮带上料方式进行优化设计，首次采用翘头平皮带传输设备，使配料基坑从原来的近5m深抬高至2m深，生产线斜皮带水平长度缩减10m左右。①、优化了皮带上料系统的布置，节省了占地面积；②、降低了基坑施工难度，降低了施工成本；③、降低了皮带维修保养难度，加快了施工效率。
新式浅基坑皮带上料系统
10、视频监控系统
内场各个生产、运输要点均安装有监控设备，包括搅拌主楼、地磅、原材筛洗区、料场以及办公生活区等区域。可通过电脑、手机端口实时监控有关情况并掌握生产动态。实现了：①、强化了站内标准化、规范化施工，杜绝不合规现象发生；②、可及时发现安全隐患，确保设备安全运转；③、生产全过程实现可追溯；④、各个作业区均处于可视范围之内，强化了施工组织，提高了工作效率。
视频监控系统
对所有车辆安装GPS，通过电脑、手机实时掌握混凝土运输车的各种数据信息，可实现：①、强化运输车辆混凝土运输效率管理；②、及时调配运输车辆资源，优化施工组织。
【结语】
郑州黄河特大桥的建设得到了建设、设计、监理等单位的大力协作，为大桥建设的顺利进行打下了坚实的基础。
郑济铁路项目秉承“勇于跨越、追求卓越”的企业精神，努力将郑济铁路黄河特大桥建设成为“打造建桥国家队的新载体，推行标准化、精细化管理的新亮点，实施工厂化、机械化、专业化、信息化的新举措，弘扬绿色环保、文明施工的新窗口，展示中国中铁大桥局形象的新名片，为实现世界一流建桥国家队的“大桥梦”再创佳绩、再续辉煌！
