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排除万难,让大桥“站住脚跟”
被认定为“千年古县”的四川省合江县,地处川、渝、黔结合部,长江、赤水河、习水河在这里交汇,是长江出川第一县。由于桥梁数量不足,江河两岸群众生产生活主要通过渡运,不仅制约了当地经济社会发展,同时造成严重安全隐患。“桥”在这里不仅连接交通,更连接着未来,是“安全桥”“幸福桥”……
随着榕山长江大桥“卡脖子”工程2号主墩承台施工破除瓶颈,为2023年汛期来临之前出水打下坚实基础,同时标志着合江县榕山镇和白米镇两岸群众期待已久的榕山大桥施工进入新阶段。大桥总长1505米,其中主桥1055米,主跨530米,是川江上第二大跨径高低塔双索面叠合梁斜拉桥,其中1号主塔高165米、2号主塔高204米。
滚滚长江东逝水,浪花淘尽英雄。与许多超级工程相比,榕山长江大桥体量不算大,但施工难度有过之而无不及。大桥面临“抢水”施工,工期紧张;2号主墩地质复杂,基础施工难度大,河床存在大量孤石、凸石,卵石层在钻孔中极易坍塌,钻孔平台搭设困难、自稳性差。桥位区汛期水位高(涨幅超过17米)、流速大(6米/s)、栈桥钢管桩悬臂长(自由长度19米)、漂浮物多,栈桥渡汛安全风险极大。2号主墩采用了裸露基岩、类喀斯特冲蚀地貌、沟槽、卵石填充条件下的深埋承台,围堰侧面止水困难,国内没有先例。
面对一项项疑难杂症,项目负责人王鹏带领建设者们在施工现场展开一场场与时间赛跑的奋斗故事。
迎战汛期洪水,量身定制高矮栈桥
项目部通过先搭设矮栈桥,作为2号主墩基础施工的临时通道,同时利用矮栈桥进行高栈桥锚桩引孔施工,枯水期形成高矮栈桥共存的局面。为提高栈桥安全稳定性,将栈桥钢管桩锚固在河床基岩中,通过全力奋战,项目部15天完成145米长矮栈桥搭设,为桩基施工开辟新的通道。
进场初期,项目部通过地质雷达河床扫描、潜水勘察等手段,发现2号主墩所处河床表面裸露基岩,基岩沟壑纵横,深沟内填充大量卵石,卵石深度已探明超过5到12米之间。
这意味着什么?投标方案、设计推荐方案与现场不符,相当于要重新做施工方案。
桥位处于长江上游珍稀特有鱼类国家自然保护核心区,无法采取筑岛施工工艺,只能搭设钢平台作业,但河床怪石嶙峋、沟壑纵横,平台钢管桩可能着床在倾斜岩面或岩壁边缘。钢管桩难以施打到设计位置,钻孔平台完成后钻孔作业时出现卵石梭动,平台钢管桩周围的卵石就会受到扰动而脱落,进而造成钻孔平台失稳。
那么,怎么办?搞技术出身的王鹏挂牌督战,带领大伙踏勘和细化方案,经多次探讨及理论计算,采取补桩、挪位及加桩增加安全冗余、桩间采用交叉斜缀条连接等方式,解决了平台搭设和平台稳定性难题。
有了钻孔平台,桩基钢护筒下放又遇到不能全断面入岩的问题。护筒底口卵石容易漏进去,从而导致穿孔、埋钻。
项目部采用下放内、外护筒工艺,按照“少进尺,勤跟进”原则,反复修孔、提放、人造河床,既有效防止卵石坍塌,又便于护筒入岩。
敲定方案后,2号主墩桩基施工全面开花。现场总监王方丙说:“起初钻孔一个小时进尺约0.13米,一天进尺3.1米,一根桩基从钻孔到浇筑要15天,按照这个工效很难完成施工计划。”
对讲机里传来桩基施工队伍现场负责人刘龙魁的抱怨声:“干了20多年桩基施工,从没有这么憋屈过,又硬又慢!”项目生产副经理何志军鼓励大家说:“一定要有信心,我们一起撸起袖子加油干,一点一点‘啃’也要‘啃’出来!”
现场办公会上,大家都觉得这样下去不是办法,为提高工效,项目团队集思广益,优化护筒预埋工艺,换430型旋挖桩为500旋型挖桩,并增加两台冲击钻。经过几天实践,一根桩的施工时间缩短为8天,大大提高工效。
昼夜不停,与江水赛跑
要赶在汛期前完成目标,施工压力艰巨。项目部实施24小时作业,管理人员每天12小时轮换值班,他们不在现场就在会议室研讨,不在会议室就在通往工地的路上。王鹏每天上班第一时间就是到工地,现场涉及高空作业、吊装作业、液压爬模施工、钻孔施工等高危险点,不管寒风还是烈日,总能看到他的身影。
随着2021汛期的到来,1号主墩已拔地而起,2号主墩未能出水,只完成20根桩基浇筑和矮栈桥拆除、施工平台加固及高栈桥搭设等任务。
“办法总比困难多,不管承台施工有多难,地质条件有多复杂,要充分利用这个洪水期搞定承台施工方案,明年枯水期必须完成2号主墩抢水施工,否则项目前期所有付出都归为零。”王鹏在方案讨论会上说。
显然,2号主墩承台施工已然成为所有建设者的最大对手,难度远远超出预期。2号主墩承台位于卵石填充条件下的类喀斯特地貌河床上,施工地质极为复杂,裸露基岩坚硬、裂隙发育、沟壑散布、卵石层厚度分布不均等施工难点并存。如此条件的埋置式承台施工,国内尚属首例,无经验可借鉴。
这相当于要在水下锯齿轮状且不规格的地貌中,开挖出平面尺寸相当于1.5个篮球场、7米高的立体空间,然后绑扎钢筋,浇混凝土形成承台,进而托住后续上面高达204米的塔柱,接近73层楼的高度。
为此,2号埋置承台围堰施工需要解决的主要问题是:旋挖引孔过程中及引孔完成后河床卵石层坍塌问题;因引孔线形不佳导致刚性围堰下放不到位问题;引孔垂直度不够或咬合搭接量较小导致孔底未连续咬合成槽无法下放钢围堰问题;围堰底口刃脚及侧壁止水问题等。
一个个难题接踵而至,但不甘示弱的工程师们连续加班研讨,先后邀请专家10余次现场踏勘。经反复论证,项目部最终选择“旋挖套管钻引孔 填砂 振动插打钢板桩”组合方案。即在20根桩基四周用旋挖套管钻引出132个孔,掏出孔内鹅卵石后、填砂,插放钢板桩后围成一个类似长方体的水桶,然后根据开挖情况局部注浆止水。过程中止水效果明显且未发生塌方,成功解决水下沟槽式裸露基岩埋置式承台非爆破施工止水技术难题。
2022年3月26日,2号墩承台浇筑完成,成为项目关键线路的重大突破。
1998年出生的见习技术员曹鑫林,昔日稚嫩的脸庞被风沙和烈日磨砺得粗糙不少。他感叹道:“历经4个月,终于啃下2号承台这个硬骨头。”期间他清楚地记得,不管风吹日晒,他始终跟着师傅每天泡在施工现场,因手机没电,未能接到电话,导致未见到外公去世前的最后一面,让他觉得惋惜。作为筑路人,榕山长江大桥镌刻着许多像他这样的青年建设者的奋斗印迹。
“本项目成功解决卵石填充条件下的沟槽式冲蚀河床埋置承台基础施工中的各项难题,并形成成套组合pg游戏官方网站app的解决方案。在业界首次提出,具有开拓意义,并已申请发明专利,能为长江上游等山区河流类似工程施很提供参考借鉴。”项目总工唐栋梁介绍。
如今,大桥1号主塔进入上部结构施工阶段,2号主墩完成147.5米,两个主塔犹如一对巨“钻石”紧紧矗立在长江两岸。600多个日日夜夜,建设者们在川江上披荆斩棘,在与时间和洪水的赛跑中,让大桥一步步在浩浩江流中“站住脚跟”。(张青龙)