□桂文军 高炼
6月9日,由中铁四局二公司承建的五峰山过江通道公路接线工程芒稻河特大桥35号水中墩最后一根钢板桩成功拔出,标志着国内最深钢板桩围堰施工在一个枯水期内全部结束,施工重大危险源成功销号。
当建设指挥部总指挥李洪涛报告这一喜讯时,江苏省交通局总工程师夏国星由衷点赞:“这是中铁四局敢于担当责任与勇于创新的体现,更是全面推行品质工程创建的结晶。”
五峰山接线工程全长约33公里,位于江苏省中轴线,是京津冀到长三角地区南北向最便捷的过江通道。该工程是江苏省第一批公路水运品质工程示范创建项目,也是江苏唯一入选交通运输部品质工程攻关行动项目。其重点控制性工程芒稻河特大桥全长1.975公里,工程造价4.74亿元,主桥采用(77+3×130+82)米预应力混凝土刚构-连续梁组合体系,水中主墩采用36米钢板桩围堰施工,最大开挖深度达25米,为目前国内最深钢板桩围堰。
大胆创新,科学论证,担当抉择
芒稻河特大桥地处淮河尾闾,是淮水行洪入江的重要河道,按照水利行政许可批复要求,承台顶面必须埋入河床面以下,且汛期不得有围堰等临时结构影响行洪安全,这就要求必须在一个枯水期内完成承台基础施工。限于上下游在役桥梁通航净高限制,大型浮吊无法到达施工现场。双壁钢围堰施工需要在现场分块拼装,无疑周期太长无法满足要求,如何拿出立得住、经得起考验的方案,对于江苏省交通工程建设局、五峰山接线工程建设指挥部和施工方中铁四局来说,这是抉择也是挑战。
为了这份责任和担当,公司总工程师孙小猛和项目经理王亭带领相关人员南下温州、台州、舟山实地考察调研,通过对双壁钢围堰与钢板桩围堰在技术工艺、工期、投资造价、绿色环保等几个方面的对比,大胆提出超长钢板桩围堰施工方案。然而,钢板桩围堰施工水头差一般不超过15米,芒稻河特大桥基础施工期间水头差却高达19米。36米超长钢板桩插打精度受力与变形控制、封底质量要求都非常高,稍有不慎,高达19米的水头差随时可将围堰撕裂。这种围堰施工在国内没有成熟施工经验。项目部先后组织6次考察调研、11次专家论证,组建科研团队技术攻关,得到东南大学、设计单位和业界专家全力支持,最终“先撑后挖”的钢板桩围堰施工方案得到专家认可。但是,在没有得到最终印证之前,谁都不敢拍板。开工号角已吹响,水情时刻在变化,千钧一发时刻,公司总工程师孙小猛做出决定:“出了事我负责,请立即实施超长钢板桩围堰施工。”
2018年9月1日,一场与汛期赛跑、靠科技引领、用匠心智造品质工程的攻坚战,在长江夹江两岸迅速展开。
精心组织,攻坚克难,稳步推进
为攻克超长钢板桩围堰施工技术难题,“深水基础超长钢板桩围堰施工技术研究及示范”分别在中国中铁股份公司、江苏省交通运输厅进行科研立项。项目部成立了7个技术攻关组,围绕钢板桩插打、钢围檩整体安装、水下吸泥封底、承台浇筑等,开展专题攻关。
在钢板桩插打施工过程中,受钢板桩单桩长、夹江半日潮的影响,插打垂直度难以控制,通过专门研制的首桩导向架,采用履带吊液压振动锤进行插打,确保了钢板桩插打精度,标准段垂直度偏差<3‰,合龙口垂直度偏差小于2‰;传统的内支撑散拼不仅速度慢,而且长时间水上作业带来巨大安全风险,质量也难以保证。为提高工作效率,确保安全质量,内支撑采用工厂内加工,平板船运至现场,由两台200吨浮吊整体吊装,10台200吨千斤顶分层整体下放;内支撑安装后进行水下吸泥,采用高压水枪及快速清洗装置,对封底混凝土厚度范围内的钢板桩、钢护筒进行水下清洗,并采用高清摄影技术进行检查。检查合格后,设置碎石隔离层,再分层进行水下封底;封底混凝土达到设计强度后,围堰内分阶段进行抽水,检查内支撑抄垫和对口撑竖向连接。抽水完成后,浇筑垫层混凝土,再进行承台施工。为确保围堰施工安全可控,研发了深水基础临时结构远程监控监测系统,对钢板桩、内支撑等关键临时结构应力及变形进行全过程控制,实时监控及预警。4月18日最后一个主墩出水,围堰开始拆除,标志着五峰山超长钢板桩围堰基础圆满成功。
在围堰抽水施工承台的时段,是钢板桩围堰施工风险最大时刻,此时最大水头差接近19米,必须抢抓承台施工,缩短最大危险工况。项目部党委立即组织党员突击队,下到25米深的基坑,为一线工人递钢筋、送支撑钢管、扣件等,仅仅用了12天就完成了357吨承台钢筋绑扎,2400方承台砼浇筑,顺利度过施工最大风险。
现代化交通,国家富强的命脉,民族振兴的脊梁,中铁四局五峰山芒稻河特大桥的匠心智造品质工程,在中国交通建设的绚丽蓝图中,留下浓墨重彩的一笔。