8月13日下午,目前世界橋梁樁徑最大的鉆孔樁——“6.3米超大直徑鉆孔樁”,在西堠門公鐵兩用大橋5號主塔墩首秀成功,不僅實現(xiàn)了我國超大直徑鉆孔樁“從0向1”的重大突破,填補了我國深水超大直徑鉆孔灌注樁建造技術(shù)的空白,更打響了我國在60米水深以上復(fù)雜海洋環(huán)境下橋梁深水基礎(chǔ)技術(shù)攻堅克難的第一槍,推動“中國橋梁”全產(chǎn)業(yè)鏈向更大水深的深海環(huán)境領(lǐng)域邁出堅實一步。
大橋施工現(xiàn)場
大橋建設(shè)已跨越了整座大橋施工難度山峰的最高峰
“西堠門公鐵兩用大橋是甬舟鐵路的關(guān)鍵控制性工程,而5號主塔基礎(chǔ)施工又是整個大橋施工的關(guān)鍵控制性工序。可以說,5號主塔墩‘6.3米超大直徑鉆孔樁’施工是整個甬舟鐵路建設(shè)過程中的重中之重和難中之難。這次首秀成功,將為大橋后續(xù)剩余17根‘6.3米超大直徑鉆孔樁’施工提供重要指導和寶貴經(jīng)驗。”中鐵大橋院集團總工程師、西堠門公鐵兩用大橋總設(shè)計師肖海珠表示。
“6.3米超大直徑鉆孔樁”技術(shù)難點
難點1
施工條件惡劣,大風、深水、急流、裸巖、巖面傾斜,樁基鋼護筒埋設(shè)難度大。
難點2
地質(zhì)條件復(fù)雜,基巖破碎、軟硬不均,樁基成孔難度大。
難點3
單樁面積大,常規(guī)單導管灌注樁身混凝土成樁質(zhì)量不易控制。
難點4
樁身混凝土水化熱效應(yīng)明顯,容易造成樁身混凝土開裂。
難點5
單樁面積大,常規(guī)聲測管布置檢測成樁質(zhì)量難以覆蓋樁身全斷面,檢測路徑過長難以保證檢測結(jié)果準確性。
難點6
樁身直徑大,樁基和承臺鋼筋碰撞問題突出,現(xiàn)場施工難度大。
以解決實際問題為目的——
僅僅圍繞本次“6.3米超大直徑鉆孔樁”混凝土灌注
大橋建設(shè)還“一不小心”順便創(chuàng)下六個“首次”:
①
首次在鋼護筒埋設(shè)環(huán)節(jié)采用“錘擊初穩(wěn)+分級分次鉆孔+分次錘擊跟進” 工藝并實現(xiàn)最終穩(wěn)定。
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帶動產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新鏈,共同首次研制出與“6.3米超大直徑鉆孔樁”相匹配的超級旋挖鉆和超級回旋鉆,以解決超大直徑樁基成孔難題。
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首次采用多導管同步灌注樁身混凝土工藝,成功解決了超大直徑鉆孔樁混凝土灌注。
④
首次研究提出了在樁中心埋設(shè)鋼管,采用水循環(huán)的超大直徑樁基水化熱控制技術(shù),有效降低了樁基水化熱效應(yīng)的不利影響。
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首次發(fā)明了分層布置聲測管、分區(qū)進行超聲波檢測的超大直徑樁基成樁質(zhì)量檢測方法,以保證檢測結(jié)果的準確性和可靠性。
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首次采用樁身與承臺鋼筋防碰撞設(shè)計,消除了樁基與承臺鋼筋碰撞問題,降低現(xiàn)場施工難度。
設(shè)計是工程的靈魂,
施工則是工程的血肉,兩者相互成就。
為確保本次“6.3米超大直徑鉆孔樁”首秀成功,設(shè)計師們與中鐵大橋局項目組施工人員對每一個施工環(huán)節(jié)均開展了1:1的原型工藝試驗,包括陸地試樁和水中試樁。除了設(shè)計本身,相關(guān)施工裝備怎么樣?施工環(huán)境和條件怎么樣?設(shè)計能否與施工相吻合?設(shè)計能否保障施工安全和質(zhì)量?還能否通過優(yōu)化設(shè)計加快施工進展?……統(tǒng)統(tǒng)塞進設(shè)計師們的大腦,不斷進行著組合和優(yōu)化。
正當建設(shè)者為“6.3米超大直徑鉆孔樁”首秀攻堅克難之時,卻逢5號臺風“杜蘇芮”、6號臺風“卡奴”相繼朝我國沿海地區(qū)猛烈“開火”,導致海上作業(yè)不得不停工10余天。
對于大橋自身“扛臺”,設(shè)計組早在設(shè)計前期就已考慮周全。例如,在5號主塔基礎(chǔ)采用流線型承臺,主梁采用流線型三分箱結(jié)構(gòu),可抵御17級以上的臺風。
對于施工過程中的“抗臺”,設(shè)計師們也是絲毫不敢放松警惕。除了設(shè)計代表須24小時駐場,實時對“抗臺”提出指導意見和注意事項,同時還要針對臺風之后的施工各道工序、可能出現(xiàn)的問題或存在的安全質(zhì)量隱患進行逐一梳理和分析,以保證人員、結(jié)構(gòu)、施工機具安全。
設(shè)計師們心里深知,無論工程大小或節(jié)點難易,只有心懷“一失萬無”的敬畏,才能收獲“萬無一失”的喜悅。