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怎样才能让桥梁基础在深水中的基岩上“生根”?他们是这样干的!
时间:2019/3/21 10:00:01 编辑:符忠正 来源:一企业

如何让桥梁基础在河流湍急的裸露岩层上生根?这是一企业在中老铁路琅勃拉邦湄公河特大桥遭遇的第一道难题。

据了解,中老铁路琅勃拉邦湄公河特大桥为(60+4×104+60)米预应力混凝土连续梁,为全线主桥长度最长,水中基础最多,施工技术和施工组织难度最大的桥梁,20号至24号5个主墩位于河中,水深最大达到30米,河面宽536米,要在这汹涌的急流上打基础、修桥梁,不免让人惊叹。为了保证基础施工的正常推进,需要搭建长度为600米钢栈桥作为施工平台和运输物资,在这种地质条件下作业国内都尚无先例。但就是有这样一群年轻的工程师们,为了突破这层建设的屏障,验证他们的猜想,用他们的常识、专注与毅力在“技术创新之路”上顽强奔跑,最终征服了这深不见底的江流,建起了傲立在琅勃拉邦湄公河面上的“擎天柱”。到底是什么样的新技术,竟然能让桥梁基础在30米水深的裸露基岩上生了根?

集各种难题于一身的特大桥

在琅勃拉邦湄公河上建桥,在深水急流中开挖基础,究竟有多难?难道它比李白诗句里面的“蜀道难,难于上青天”还难吗?

“虽然桥现在已经正式进入梁体施工,但是在之前并没有想象中那么顺利,在桥的基础施工时,大家遇到了前所未有的难题,让大家的年轻工程师们饭也吃不好,觉也睡不好了。”一企业磨万三分部项目总工黄忠说道。在水下基础开挖时,因为水下岩层以砂岩为主,岩层硬、水流急,因此施工极度困难。为了在深水急流裸露基岩河流中完成钢栈桥架设,帮助桥梁基础在裸露基岩上生根,工程师们的探索脚步从未停歇。

“巧妇难为无米之炊,历经万难,大家终于攻克了技术难题,但却没有材料、设备,真的是难题不断、举步维艰呐。” 项目经理蒋伟平抠着脑袋说。攻克了技术难题,但技术上的难题外,更让建设者们头痛的是老挝的交通条件差,物资匮乏。老挝本地只有石子、河沙。水泥是从泰国进口,而修建桥梁所用的钢板、钢筋、钢管、模板等,修建板房所需的全部材料,都是从国内运来。

“为保证桥梁5个主桥墩1个旱季内实现顺利出水,因此就对钢栈桥搭设速度的要求很高。”现场副经理曾均先容说。抢工期成了为重中之重,但是栈桥的施工速度却因地质、工艺工法等原因缓慢推进。据统计分析,完成一跨栈桥的施工就要10天,因此如何去改良、优化、创新工艺工法,提高栈桥的施工速度又成为了所有人的一块“心病”。

技术的限制、资源的短缺、工期的紧张,这一重又一重的困难,阻碍着工程的进度,更像一把锋利的刀,时刻悬挂在年轻建设者们前进的道路上,随时准备刺向他们。那么,他们又该如何去做,才能早日突破这层阻碍呢?

创新工艺让桥梁在龙潭虎穴扎下根

越洋过河当先锋,龙潭虎穴也敢闯,这就是工程师们的“倔强”与勇气。

据磨万三分部副总工黎勇先容,琅勃拉邦湄公河特大桥20号至24号5个主墩位于琅勃拉邦湄公河之中,最大水深达到了30米,因此必须借助栈桥搭建作业平台,才能进行水中墩基础施工。然而,根据设计地质资料,琅勃拉邦湄公河特大桥栈桥区域无覆盖层,裸露基岩以砂岩、玄武岩为主,因此在深水急流裸露基岩河流上钢栈桥架便成为了桥梁基础“扎根”的关键所在,而搭设栈桥的重难点就在于螺旋钢管锚固。据了解,国内迄今为止,在相关领域尚无成熟的经验可以借鉴,如何找出一个可以搭建栈桥的方案便成为了工程师们的一个关注焦点。

为了实现栈桥螺旋钢管锚固的技术突破,磨万三分部成立了以项目总工黄忠为首的科技攻关小组,针对栈桥螺旋钢管锚固的施工难题创新立项,充分收集了现场资料,详细记录每个工序相关数据并进行比对和总结分析。“在研究方案的过程,有时突然有了新的思路,大家就像在浩无边际的沙漠里看见了绿洲般的激动,很多时候甚至连吃饭都忘记了。”黄忠说道。

通过反复的探究、论证,最终确定了“冲击钻引孔,灌注水下砼,振动锤插打钢管桩锚固”的方案。通过自制水上钻孔平台,在上面安装2台冲击钻机,利用冲击钻钻设直径φ800毫米孔,嵌岩深度不小于3米;在清渣完成后利用钢护筒灌注C30锚固混凝土,采用振动锤插打钢管桩至混凝土内,插打至桩底,保证固结牢靠。当有人问道这种方案的具体特点和优势时,黄忠说明道,“这种方法最大的优点在于钢管桩直接嵌入基岩,并采用混凝土锚固,栈桥基础更稳定,抵抗洪水及漂浮物能力强,安全有保证,而且施工设备常见,便于组织,同时施工材料居中,施工方法简单,便于成本控制。”

通过此次活动,技术攻关小组为深水急流裸露基岩河流钢栈桥架设积累了丰富的经验和数据,形成了一套较为完善的施工工艺,为深水急流硬岩裸露河流区域钢栈桥施工提供了借鉴。“大家的技术可以说得上是突破了国内行业领域的相关技术,它就是帮助大家的扎根进入这裸露在深水中的基岩的一把利刃。”项目经理蒋伟平自豪地说。

优化技术确保安全增速度

技术路上,困难层出不穷,何处是光明?

正当这群年轻的工程师们在为寻找到了搭建栈桥的方法欢欣鼓舞时,栈桥施工进度缓慢的事实又再次给了他们一瓢冷水。“时间就是工程的生命,如果不能赶在汛期来临之前完成基础,那整座桥的计划就岌岌可危了,所以大家就是要同时间赛跑,不断优化技术。”黄忠说道。靠近湄公河主航道区域水深较深,水流较急,在栈桥施工过程中,水上钻孔平台定位难、钢护筒定位难、钻渣清理难等问题阻碍了栈桥的施工速度,为此,这群年轻人又开始了废寝忘食的日子,目的是寻找到提高急流硬岩裸露河流区域贝雷梁钢栈桥架设速度的方法。

“大家对本项目前已施工的5跨钢栈桥作业时间进行详细的统计分析,最终得出栈桥平均施工时间为10天一跨。”技术员梅征友说。技术攻关小组里面加入了多年桥梁建设经验的专业工程师,对栈桥搭设过程各工序施工所需时间、施工速度的主控要因进行收集分析,并通过再三研究,最终制定出进行设备改装、安装卷扬机牵引平台移动,同时设置竖向可调支撑增加平台稳定性、调节工序施工时间、钻渣及时清理,防止无效工作、在平台上安装钢护筒导向架,保证钻孔时护筒不水平移动或倾斜的对策。据黄忠先容道:“通过技术的优化,大家的栈桥搭设速度从开始的10天一跨,提高到现在的5天一跨,在时间上就省了一半,这是大家科技研究的又一重大突破。”

“大家很自豪自己能参与到中老铁路琅勃拉邦湄公河特大桥工程的建设中来,它是泛亚铁路和‘一带一路’中的重难点工程。” 施工员李正学自豪地说。“此项工程是中国铁路走出国门的重点工程,大家会百尺竿头,争创‘詹天佑奖’,建设出‘一带一路’的精品工程。”蒋伟平充满豪情地说道。

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