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排除万难,让大桥“站住脚跟”
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年汛期来临前出水打下坚实基础。合江县榕山镇和白米镇两岸群众期待已久的榕山长江大桥进入施工新阶段。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。
与超级工程相比,榕山长江大桥不算大,但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,河床存在大量孤石、凸石,卵石层,钻孔平台搭设困难、自稳性差,在钻孔中极易坍塌。桥位区汛期水位涨幅超过17米、流速达6米每秒、栈桥钢管桩悬臂自由长度达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,建设者们演绎了一场与时间赛跑的奋斗故事。
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的基岩,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,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。
搞技术出身的项目负责人王鹏挂牌督战,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计划。”
对讲机里传来桩基施工队伍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:“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。
为埋置式承台挖出地下空间
随着2021年汛期到来,1号主墩拔地而起,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。”王鹏说。
显然,2号主墩承台施工成为建设者们的最大对手。承台位于卵石填充条件下的类喀斯特地貌河床上,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。如此埋置式承台施工,国内尚属首例,无经验可循。
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,但工程师们毫不退缩,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。
如今,大桥1号主塔进入上部结构施工,2号主墩完成147.5米,两个主塔犹如一对巨型“钻石”矗立长江之上。600多个日日夜夜,建设者们在川江上与时间和洪水赛跑,让大桥一步步在浩浩江流中“站住脚跟”。(张青龙)