
項(xiàng)目深觀察 | 大橋扎根!“路橋湘軍”水下修建百米“超高建筑”
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:滬昆高速醴陵至婁底段擴(kuò)容工程項(xiàng)目第四合同段(簡(jiǎn)稱“醴婁四標(biāo)”),位于株洲市境內(nèi),跨越湘江,總長(zhǎng)度1998米,其中株洲湘江特大橋長(zhǎng)1658米,路基長(zhǎng)340米,是全線控制性工程。項(xiàng)目涉高、涉水、涉航、涉特設(shè)備作業(yè)繁多,地質(zhì)條件復(fù)雜,施工難度高。
4月20日,湘江岸的驟雨初歇,天光乍晴。
建設(shè)者最懂好天氣的珍貴。在湖南路橋醴婁四標(biāo)株洲湘江特大橋施工現(xiàn)場(chǎng),工人們緊張忙碌著,要趁著雨停,抓緊開展11號(hào)墩與14號(hào)墩0號(hào)塊的掛籃拼裝施工。
就在一周前,他們剛迎來一個(gè)階段性的勝利——主墩13號(hào)承臺(tái)順利澆筑,標(biāo)志著大橋主墩所有承臺(tái)全部完成,困擾項(xiàng)目施工進(jìn)度的攔路虎——“水中基礎(chǔ)施工”難題,被他們成功攻克了。
01水下施工“進(jìn)三步退兩步”
“這是我從業(yè)以來遇到最難的樁基施工”,醴婁四標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理曹陽表示。
作為有著二十余年豐富經(jīng)驗(yàn)的建橋人,曹陽參與過南益高速洞庭湖大橋、??谑兰o(jì)大橋等重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè),參建項(xiàng)目多次獲得詹天佑獎(jiǎng)、李春獎(jiǎng)等行業(yè)大獎(jiǎng)。在他看來,醴婁四標(biāo)的難,癥結(jié)在于水下復(fù)雜的地質(zhì)情況。
大橋設(shè)計(jì)為四塔五跨矮塔斜拉橋,相比于江面上可見的結(jié)構(gòu),江底的世界更加龐大和復(fù)雜。常水位深23米,6個(gè)主墩、80根樁基深深扎進(jìn)水底,單根樁基最長(zhǎng)104米,相當(dāng)于近40層樓房高的“超高建筑”,將橋梁穩(wěn)穩(wěn)托起。而位于江中的主墩,無一例外都遇到了溶洞。
圖 | 株洲湘江特大橋效果圖
“溶洞,溶溝,溶槽,所有巖溶地區(qū)不利的地質(zhì)狀況這兒都有!”曹陽介紹,“關(guān)鍵這些溶洞還是‘串珠狀’的,一個(gè)溶洞下面夾一層是巖層,再下面又是一個(gè)溶洞,像珠子一樣串起來,最多的有8層之多?!?/p>
鉆孔的過程中,遇到溶洞,就容易出現(xiàn)塌孔、漏漿等問題,如果處理不好,還會(huì)導(dǎo)致河床面地層下陷,引起鋼平臺(tái)整體失穩(wěn)垮塌。而動(dòng)輒幾十米深的溶洞,還讓他們遇到另一個(gè)棘手的問題——樁孔內(nèi)的鋼護(hù)筒變形。
項(xiàng)目總工曾超仍然記得這個(gè)畫面:“一個(gè)長(zhǎng)達(dá)40多米、直徑2.7米的鋼護(hù)筒突然被擠扁,是很震撼的,危險(xiǎn)性也比較大”,他解釋道,由于沖擊鉆頭擊穿溶洞頂部巖層進(jìn)入大型無填充溶洞以后,鋼護(hù)筒內(nèi)泥漿面下降太快,最快時(shí)十幾秒內(nèi)下降20多米,內(nèi)外壓強(qiáng)差突變,導(dǎo)致了鋼護(hù)筒瞬間被擠扁變形。
“當(dāng)時(shí)也請(qǐng)教了很多人,探討為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況,因?yàn)閺奈覀兊挠?jì)算和方案來看,應(yīng)該不會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。”那段時(shí)間,團(tuán)隊(duì)成員都非常緊張,大家集思廣益,多次現(xiàn)場(chǎng)勘探、找資料,又請(qǐng)來行業(yè)專家們討論研究,經(jīng)過摸索和實(shí)踐,最終采取鋼護(hù)筒連接處加強(qiáng)、降低孔內(nèi)水頭、內(nèi)護(hù)筒開孔卸壓、適當(dāng)降低泥漿比重等方式,才逐步解決這個(gè)問題。
圖 | 曹陽帶領(lǐng)項(xiàng)目員工探討13號(hào)墩地質(zhì)情況
為了應(yīng)對(duì)快速大量漏漿,他們還需要準(zhǔn)備大量的片石、黃土和其他化學(xué)材料,以及足夠的人員和車輛,以備出現(xiàn)塌孔時(shí)能以最快的速度進(jìn)行回填。
在項(xiàng)目副經(jīng)理劉娟芝眼里,這是一個(gè)挑戰(zhàn)團(tuán)隊(duì)意志力和凝聚力的過程:“比如鉆到30米深,突然塌孔了,我們又要快速回填到原地面,填好以后重新去打,打下去以后可能到31米了,我們就有點(diǎn)信心了。但這時(shí)候又塌孔了,我們又填滿、再打,可能打到32米,就是這樣不停地反反復(fù)復(fù)”,而這個(gè)挑戰(zhàn)也不分白天黑夜,“哪怕是凌晨三四點(diǎn)鐘出現(xiàn)這種情形,也要迅速地反應(yīng)?!?/p>
據(jù)介紹,他們打得最艱難的13-1#樁基,長(zhǎng)91.45米,處于湘江正中心,溶洞強(qiáng)烈發(fā)育,施工過程中因溶洞漏漿回填、復(fù)鉆達(dá)29次,整個(gè)施工歷時(shí)183天。
“進(jìn)三步退兩步”式的曲折前進(jìn),考驗(yàn)著項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)每一個(gè)人,好在豐富的施工經(jīng)驗(yàn)與攻堅(jiān)克難的精神,令他們始終堅(jiān)定信心、排除困難,“因?yàn)槲覀兊墓に囀潜容^成熟的,只要每次能夠進(jìn)一點(diǎn),哪怕二十公分、三十公分,我們就能夠看到希望”,劉娟芝說。
在全體人員的不懈努力下,經(jīng)過448天的艱辛付出,樁基鉆孔、灌注任務(wù)圓滿完成,且所有樁基均達(dá)到一類樁標(biāo)準(zhǔn)。
圖 | 2023年4月,13號(hào)墩承臺(tái)順利澆筑完成
02科技創(chuàng)新“不走尋常路”
在項(xiàng)目建設(shè)過程中,越是難度大,越需要科技創(chuàng)新。醴婁四標(biāo)項(xiàng)目部結(jié)合實(shí)踐,開展了《基于巖溶強(qiáng)烈發(fā)育地質(zhì)深水基礎(chǔ)鉆孔施工技術(shù)研究》《庫(kù)區(qū)高水頭條件下巖溶強(qiáng)烈發(fā)育區(qū)樁基施工技術(shù)研究》《深水復(fù)雜地質(zhì)鋼圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)研究》等三項(xiàng)科研課題,積極開展工藝創(chuàng)新和總結(jié),已投入科研費(fèi)用840萬元。
很多創(chuàng)新都是從實(shí)踐中琢磨出來的。比如他們自主研發(fā)的“擴(kuò)充錘”技術(shù),“我們要把片石黃土等回填到溶洞里去,同時(shí)我們希望在鉆孔過程中,這些回填物能往樁身兩邊走,加強(qiáng)樁身護(hù)壁,更好地保護(hù)我們的樁孔”,曹陽介紹,為此,他們“不走尋常路”,研發(fā)出了倒錐形的“擴(kuò)充錘”?;谶@項(xiàng)創(chuàng)新而總結(jié)的《一種用于溶槽區(qū)樁基施工的擴(kuò)充錘技術(shù)》獲得湖南省第三屆技術(shù)質(zhì)量創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)、2022年中國(guó)公路建設(shè)行業(yè)協(xié)會(huì)“微創(chuàng)新”成果。
而在13號(hào)墩圍堰內(nèi)基坑水下開挖時(shí),因?yàn)閲邇?nèi)是膠結(jié)狀卵石層,土體處于板結(jié)狀態(tài),他們先是采用伸縮臂挖機(jī)、抓斗等進(jìn)行水下開挖,效果都不理想。經(jīng)過探討,他們?cè)阡摴軜兜撞亢附拥固菪问职?,利用振?dòng)錘,創(chuàng)造性地發(fā)明了水底松土器,該裝置一投入使用,立竿見影,大大提高了水下開挖效率,“把土挖松后一天水下開挖的效率是以前的幾十倍!”墩長(zhǎng)唐長(zhǎng)軍介紹的時(shí)候還是激動(dòng)不已地回憶到。
圖 | 圍堰基坑擾動(dòng)器
“很多時(shí)候也是靈機(jī)一動(dòng)”,面對(duì)這些成果,曹陽很謙虛,“這么多年一直從事橋梁施工,對(duì)于各種不利狀況的處置應(yīng)對(duì)措施都會(huì)多一點(diǎn)”。
一次創(chuàng)新或許可以是“靈機(jī)一動(dòng)”的運(yùn)氣,但多次創(chuàng)新的背后,則有著必然的驅(qū)動(dòng)力。豐富的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、不斷出現(xiàn)的新難題、時(shí)不我待的工期壓力,促使這支團(tuán)隊(duì)時(shí)刻保持思考狀態(tài),將科技創(chuàng)新放在解決問題的重要位置。
此外,項(xiàng)目部還積極引進(jìn)樁基成孔檢測(cè)儀、泥沙分離機(jī)、泥漿壓濾回收機(jī)、樁底溶洞探測(cè)儀等新技術(shù)、新工藝,大大提高了安全系數(shù)和施工效率,降低了時(shí)間成本與經(jīng)濟(jì)成本,確保了項(xiàng)目建設(shè)的綠色環(huán)保。
圖 | 2022年9月,11號(hào)墩承臺(tái)首次澆筑
03致力攻克下一道難題
進(jìn)入春季后,醴婁四標(biāo)各個(gè)施工點(diǎn)熱鬧紛呈,僅在3月,便完成了主橋11號(hào)墩0號(hào)塊混凝土澆筑、主橋12號(hào)墩墩身出水、主橋13號(hào)墩承臺(tái)圍堰封底混凝土澆筑等6個(gè)節(jié)點(diǎn),大橋建設(shè)捷報(bào)頻傳。
白天,他們齊心協(xié)力,大力推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè);到了晚上,項(xiàng)目部組織沒有施工任務(wù)的青年小伙子齊聚一堂,開辦“工地夜?!?。由班子成員帶頭講課,從施工隊(duì)伍最迫切需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容入手,教學(xué)內(nèi)容貼近實(shí)際、貼近工作,既有業(yè)務(wù)理論,又有經(jīng)驗(yàn)交流,這樣的課程每周定期開展兩次。
這是基于項(xiàng)目實(shí)際情況而決定的。“這個(gè)項(xiàng)目施工技術(shù)難度很大,從前期的復(fù)雜巖溶樁基、深水組合圍堰,到現(xiàn)在的大體量0號(hào)塊現(xiàn)澆,都很有挑戰(zhàn),需要不斷地學(xué)習(xí)”,曾超介紹,而幾位班子成員都是很有建橋經(jīng)驗(yàn)的“老師傅”,天然形成了夜校的“師資力量”。
目前正在進(jìn)行的斜腹板寬幅掛籃施工,箱梁頂板寬39.5米,翼緣板懸臂達(dá)7米,最大懸澆梁段重量為630噸,由于箱梁存在斜腹板、橫隔板、翼緣加強(qiáng)肋板、高強(qiáng)鋼絞線斜拉索,掛籃澆筑的重量、寬度、懸臂長(zhǎng)度等都遠(yuǎn)超現(xiàn)有的技術(shù)水平,同時(shí)主梁線形、主梁應(yīng)力、斜拉索索力控制等影響成橋狀態(tài)的施工重點(diǎn),成為他們正致力攻克的下一道難題。
圖 | 2023年4月,14號(hào)墩正在進(jìn)行掛籃拼裝
在“老師傅們”的帶領(lǐng)下,醴婁四標(biāo)項(xiàng)目部全體人員將發(fā)揚(yáng)“路橋湘軍”精神,披荊斬棘,撥云見日,朝著勝利曙光繼續(xù)前進(jìn)。(黨群綜合部 石偉林、蘇美滋)
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