中國(guó)中鐵:潮涌“砥柱”——杭州灣跨海鐵路大橋中航道橋建設(shè)攻堅(jiān)克難掠影
?1月11日,中鐵大橋局承建的杭州灣跨海鐵路大橋中航道橋首個(gè)主塔墩圍堰封底完成,正式進(jìn)入主塔承臺(tái)施工階段。本次完成封底的是81號(hào)墩,該圍堰為圓端形雙壁無(wú)底鋼套箱結(jié)構(gòu),長(zhǎng)65米、寬39.5米、高27.82米,壁厚1.5米,底部刃腳高度2米,總重2500余噸。
“中航道橋共有81號(hào)、82號(hào)和83號(hào)3個(gè)主墩,是大橋重要的受力結(jié)構(gòu),介于水下地層和主塔塔柱之間,其施工質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁的整體穩(wěn)定性和安全性。”中鐵大橋局杭州灣跨海鐵路大橋二分部項(xiàng)目經(jīng)理洪海濤介紹。
杭州灣屬于世界三大強(qiáng)潮海灣之一,潮差大、流速快、流向亂,加上對(duì)于施工來(lái)說(shuō)水深不理想、地質(zhì)較差等條件,給本就難度很大的高速鐵路跨海橋梁施工帶來(lái)更多的挑戰(zhàn)。
? ?潮汐變化 作息時(shí)間頻繁調(diào)整
杭州灣跨海鐵路大橋共有3座航道橋,北航道橋和南航道橋分別靠近海鹽縣和慈溪市,而中航道橋的施工區(qū)域則完全“漂”在水中央,且南北航道橋還沒(méi)有完成架梁施工。無(wú)論是人員還是材料,要到中航道橋施工區(qū)域都必須乘船。
杭州灣的潮水是規(guī)律變化的,每天的漲潮時(shí)間會(huì)比前一天推遲48分鐘,周期循環(huán)。
“前期棧橋的焊接需要在落潮的時(shí)候作業(yè),上班就要在漲潮時(shí)出發(fā),長(zhǎng)期下來(lái),作業(yè)人員的生物鐘就亂了。盡管我們安排作業(yè)人員輪換休息,但堅(jiān)持半年以上,還是很不容易的?!焙楹貞浾f(shuō),普通人熬夜、出國(guó)旅游倒時(shí)差都會(huì)很難受,在杭州灣由于自然條件的限制,建設(shè)者不得不每天調(diào)整作息時(shí)間。
海上施工 考驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)組織能力
中航道橋的施工區(qū)域完全在海中央,“前不著村、后不著店”,船舶和碼頭就是施工的生命線。
然而,潮水低了,船靠不上碼頭;潮水漲得很急、水流沖刷很大的時(shí)候,當(dāng)?shù)睾J虏块T又會(huì)進(jìn)行安全管制。因此,合適靠船和運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間非常緊張。
“一旦錯(cuò)過(guò)合適的時(shí)間,材料就運(yùn)不到海中平臺(tái),施工就無(wú)法正常進(jìn)行。并且,我們的運(yùn)輸船有限,還要考慮運(yùn)輸上去的材料夠不夠用,特別是有些施工必須保持連續(xù)性,中斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng),前面的施工就全部報(bào)廢了?!焙楹榻B。
在主墩施工中,鉆孔樁需要用混凝土逐節(jié)澆筑,每次灌注控制在5至7米,每次澆筑的間隔不能超過(guò)6個(gè)小時(shí)(即混凝土初凝時(shí)間),超過(guò)這個(gè)時(shí)間,混凝土?xí)霈F(xiàn)斷層等情況。
每根鉆孔樁需要700立方米混凝土,海上平臺(tái)的攪拌站因場(chǎng)地限制只能存放1400立方米混凝土,剛好能滿足兩根鉆孔樁的施工。為了確保進(jìn)度和工效,現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常是兩根以上的鉆孔樁同時(shí)在施工。
洪海濤介紹,為應(yīng)對(duì)施工中混凝土性質(zhì)不達(dá)標(biāo)、損耗等情況,必須提前聯(lián)系好供貨商、運(yùn)輸船、臨時(shí)存放場(chǎng)地等,留有足夠的余量,確?,F(xiàn)場(chǎng)施工的連續(xù)性。
81號(hào)墩鋼圍堰封底厚度4.3米。為降低封底施工原材料供應(yīng)壓力及施工風(fēng)險(xiǎn),確保封底混凝土施工質(zhì)量,封底混凝土設(shè)計(jì)分為3個(gè)獨(dú)立隔倉(cāng)。
如果遇到臺(tái)風(fēng)天氣,砂石料、粉料、水泥等材料無(wú)法從舟山的碼頭運(yùn)到海上平臺(tái),項(xiàng)目部只能改用汽車運(yùn)輸,在項(xiàng)目附近碼頭用大型吊裝平臺(tái)將汽車整體吊到平板船上,再運(yùn)到海上平臺(tái)卸車。
? ?潮涌沖擊 增大風(fēng)險(xiǎn)管理難度
“八月濤聲吼地來(lái),頭高數(shù)丈觸山回”,中航道橋施工所面臨的強(qiáng)潮涌影響,就如同這句詩(shī)中描寫的場(chǎng)景。
中航道橋旁邊有一座白塔山,潮水漲起沖撞白塔山后,就會(huì)立刻回流變成涌和旋渦,并且回流的方向就似“天女散花”,隨機(jī)且混亂。
“停泊的船只受到?jīng)_擊,會(huì)發(fā)生晃動(dòng),特別是吊裝施工時(shí),劇烈的晃動(dòng)會(huì)嚴(yán)重影響作業(yè)精度?!焙楹榻B,項(xiàng)目部通過(guò)加長(zhǎng)拋錨的長(zhǎng)度,來(lái)提升船舶的穩(wěn)定性。但拋錨過(guò)長(zhǎng),會(huì)使水中繩纜加長(zhǎng),影響行船安全。項(xiàng)目部只能組織船舶繞行施工區(qū)域,管理難度和作業(yè)成本增加。
在81號(hào)主墩鋼圍堰下放過(guò)程中,項(xiàng)目部安排技術(shù)人員和測(cè)量人員實(shí)時(shí)監(jiān)控下放情況,通過(guò)圍堰上方的反射貼片,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)下放過(guò)程中的圍堰姿態(tài);借助鉆孔平臺(tái)基準(zhǔn)點(diǎn)與圍堰上設(shè)置的測(cè)量點(diǎn)持續(xù)校核,控制鋼圍堰下放的偏位,保證下放的平穩(wěn)和準(zhǔn)確。
另外,杭州灣水深較淺,潮水對(duì)河床的沖刷作用大,河床變化明顯,也對(duì)施工安全有很大影響。在打樁的時(shí)候,潮水?dāng)_動(dòng)沖刷河床上的泥沙,會(huì)讓樁的自由長(zhǎng)度(土層上面的長(zhǎng)度)變長(zhǎng),使樁的穩(wěn)定性降低。為防止這種情況出現(xiàn),項(xiàng)目部定期測(cè)量樁旁邊沖刷坑的尺寸,并用大型石塊回填加固。?(趙李源 于淼)
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