松花江特大桥边跨合龙:三次“会战”终迎边跨合龙
中新网辽宁新闻8月5日电(通讯员 赵云生)当松花江特大桥边跨合龙成功的一瞬间,中交一航局三公司鹤大高速佳木斯过境段项目经理李强来感慨万千,“这种大桥是高寒地区首座五塔连续混凝土矮塔斜拉桥,在国内甚至是世界并无先例,我们没有可参考的经验,只能靠不断地试验摸索和论证,完成一次次‘会战’。”
中交一航局三公司负责施工的鹤大高速佳木斯过境段项目是国家高速公路网中的纵线,纵贯黑龙江、吉林、辽宁三个省东部地区,是黑龙江省省委省政府确认的全省百大工程项目之一,对完善黑龙江省乃至国内公路网中南北向干线运输功能具有重要作用。
松花江特大桥横跨松花江,是项目最重要的关键节点。大桥开工伊始,松花江的凌汛就成为项目主桥施工的首个“拦路虎”。凌汛也称春汛,是高纬度由南向北流入河流独有的汛期,每年4月解冻期后,江水受降雨、积雪融化以及开河时河槽蓄量的急剧释放影响,形成凌洪。主桥钢栈桥也在凌汛期冰凌、洪水的轮番冲击下“败下阵来”。“钢栈桥是大桥建设的生命通道,必须想办法保证其稳定安全。”李强等人踏上了破解难题之路。
项目班子会上,李强和项目党支部书记褚凤龙牵头组织大家集思广益,开始了“头脑风暴”。“常规方法是把钢栈桥部分拆除,等汛期过去再进行恢复施工,但这样工期就会受到极大影响。”在激烈地讨论声中,项目总工刘开来的一番话开拓了新思路,“在特大桥上游修筑类似海上防波堤那样的堤坝,将冰凌、洪水挡在施工水域外,如此一来,便能减少对施工的影响。”刘开来的想法让大家豁然开朗。经过对松花江佳木斯过境段近50年水文情况的分析,项目部决定修建一条长450米、顶宽7米、高4至7米的防汛堤坝。至此,每年的春夏两汛,防汛堤坝犹如江上长龙般将流冰和洪水抵挡在外,守护着特大桥的施工安全。“较比其他标段,项目部不仅缩短了一个月的工期,在度汛后还可将堤坝拆除回填于路基及改移路,有效地节约了近70万元的成本。”李强满意地介绍道。
汛期问题解决后,项目部迅速组织施工,不料在大桥桩基施工中,新的问题再次出现。在原有的灌注桩施工中,要先将预制钢护筒通过振动锤植入河床浅覆盖层。随后钻机在钢护筒内透过覆盖层进入岩层到达指定深度形成孔位。但是经过对现场地勘资料分析,原本行之有效的传统方法在此根本行不通。原来,松花江特大桥主桥地质条件主要为砂层,深度达100米。主墩桩基长度92米,在全砂层中进行灌注桩施工极易形成塌孔,一旦塌孔,前期努力将全部化为泡影。
时间紧任务重,为有效解决问题,项目转换思路,积极引入“外脑”,在分析多项成功案例基础上,引用了泵吸反循环回旋钻机。“回旋钻机的最大钻孔深度是150米,性能完全满足施工需要。”生产经理白雨晨补充道。回旋钻机工作原理是先将陆上造浆池内泥浆通过泥浆车泵送至泥浆箱内循环仓,循环仓内泥浆通过连通管或泥浆泵进入开钻孔孔口。钻机开钻时,孔内泥浆携带钻渣,在砂石泵的作用下,从孔底经钻杆流出,直接进入泥浆箱内沉淀仓,泥浆钻渣沉淀后,分离出来的泥浆直接进入循环仓参与再循环,而钻渣则通过小挖机直接挖出,通过自卸车运走。“这就像人体血液循环系统不断地循环反复,供养各个系统的正常运转。”白雨晨形象地比喻道。同时,为确保成孔万无一失,项目部还优化了化学泥浆配比。工艺改进后,施工再次开启,只见,回旋钻机在泵吸反循环的作用下,通过钢护筒快速地透过厚重的沙砾层到达指定岩层,顺利带出钻渣,并在化学泥浆的作用下,完美成孔。
佳木斯的冬季异常漫长寒冷,零下20多度的气温不仅冻住了江水,也冻住了大家大干的心。“技术问题我们可以想办法克服,天气问题我们只能坐以待毙。”一向拼劲十足的工程部长陈龙此刻却像霜打的茄子。正当项目团队一筹莫展之际,项目部驻地附近菜农的塑料暖棚给了白雨晨启发,“我们不如也在现场建一个暖棚,在暖棚里施工不就不怕低温啦。”说干就干,经过大家进一步研究后,主桥施工的57号、58号主墩和19-22号挂篮悬浇节段施工现场,结构为型钢骨架加岩棉被的暖棚便迅速搭建了起来。棚内同时增设了暖风机、蒸汽锅炉,为避免产生大体积混凝土裂缝,项目团队还采用了MIDAS/FEA3.60有限元软件对大体积砼水化热建模分析,通过采取智能温控、冷却循环水等措施,有效确保了混凝土表观质量。
松花江特大桥施工经历三次“会战”,最终迎来边跨合龙之日。“虽然施工过程是艰难的,但项目团队从不服输,我想正是这种责任与使命,让我们打赢一次次战役,创造了不可能。”李强情不自禁地说道。