在池州長(zhǎng)江公鐵大橋4號(hào)墩主塔施工現(xiàn)場(chǎng),“鉆”出水面的塔身拔節(jié)生長(zhǎng)至第6節(jié)段。中鐵大橋局池州橋項(xiàng)目副經(jīng)理柳振興想起了8年前,也是在火熱的夏天,他所參建的滬蘇通長(zhǎng)江公鐵大橋29號(hào)主墩也迎來了基礎(chǔ)施工的重大進(jìn)展。
在大橋局池州長(zhǎng)江大橋2標(biāo)項(xiàng)目部,建設(shè)者們常常親切地稱呼池州橋是“縮小版的”滬蘇通長(zhǎng)江大橋(主橋),因?yàn)檫@兩座橋有幾乎相同的橋型和結(jié)構(gòu)形式,只是池州橋的橋梁跨度、橋塔高度、工程體量等方面比滬蘇通橋“小一號(hào)”。
如果說滬蘇通橋是哥哥,那么池州橋是弟弟。
不過,雖然兩座橋“長(zhǎng)得很像”,但是在看不見的地方,它們其實(shí)有很大的不同。
這兩座橋好像“套娃”
嚴(yán)格來說,“弟弟”池州長(zhǎng)江公鐵大橋還不能說長(zhǎng)得像“哥哥”滬蘇通橋,因?yàn)闇K通長(zhǎng)江公鐵大橋已經(jīng)開通運(yùn)營4年多,是個(gè)4歲的小孩,但“弟弟”池州橋還在建設(shè)中,相當(dāng)于還沒有“出生”。
但在“娘胎”里,建設(shè)者們已經(jīng)把池州橋未來的形象勾勒設(shè)計(jì)完成。圖紙上的池州長(zhǎng)江公鐵大橋跨江主橋長(zhǎng)1768米,為主跨812米的三主桁三索面雙層鋼桁梁斜拉橋,南北岸引橋分別長(zhǎng)458米、883米。
池州長(zhǎng)江公鐵大橋(效果圖)
滬蘇通長(zhǎng)江大橋
看主塔,“弟弟”與“哥哥”都是鉆石型塔身,其中滬蘇通橋主塔高330米,池州橋南北主塔分別高272.7米、282.7米。
看主梁,兩座橋都采用三主桁三索面雙層鋼桁梁結(jié)構(gòu),為全焊雙節(jié)間節(jié)段鋼梁。
看橋型,兩座橋都是公鐵兩用斜拉橋。
所以說,池州橋主橋除了在尺寸上比滬蘇通橋主橋要小,外觀上基本是相同的。而且,最為關(guān)鍵的是,兩座橋都有相同的“基因”——它們的設(shè)計(jì)和施工方來自中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院、中鐵大橋局等單位,是具有“血緣”關(guān)系的“兄弟倆”。
其實(shí)我們不一樣
世界上沒有兩片一模一樣的樹葉,也沒有兩座真正一模一樣的橋。哪怕兩座橋長(zhǎng)得相似,由于面臨的建設(shè)環(huán)境不可能完全相同,施工工藝工法也不能像“套娃”般直接套用,池州橋建設(shè)者要解決許多未曾遇到過的難題。
基礎(chǔ)施工就是如此。
滬蘇通長(zhǎng)江公鐵大橋的主墩采用沉井法施工,而池州橋主墩為鉆孔樁基礎(chǔ)。
據(jù)大橋局池州橋項(xiàng)目總工王令俠介紹,池州橋南岸4號(hào)墩江底巖層硬度偏小,一般的巖石抗壓強(qiáng)度可達(dá)幾十甚至100多兆帕,但4號(hào)墩的巖層強(qiáng)度只有八九兆帕。
如果是硬巖,樁只用嵌入巖石幾米深就行了,因?yàn)閹r層偏軟,入巖深度就要增加。4號(hào)墩基礎(chǔ)共采用77根最大樁長(zhǎng)112米、最大孔徑2.8米的鉆孔灌注樁,平均入巖深度達(dá)110米,采用旋挖鉆施工。
入巖深,樁就容易傾斜。為確保鉆頭入巖垂直度和孔位精準(zhǔn)居中,項(xiàng)目部采用逐級(jí)擴(kuò)孔工藝,通過特制鉆桿,保證鉆孔安全,滿足垂直度要求。最終,建設(shè)者僅用100天就完成了4號(hào)墩77根鉆孔樁施工任務(wù)。
在雙壁鋼圍堰下放階段,項(xiàng)目部同樣遇到大難題——江底的硬塑粉質(zhì)黏土成為阻礙圍堰下放的“攔路虎”。
該土層異常堅(jiān)硬,在樁基施工時(shí),建設(shè)者們就開始考慮如何對(duì)付這只“虎”。王令俠說:“一開始,我們?cè)O(shè)想能不能用旋挖鉆把圍堰旁邊的土也連帶挖一下,但硬塑粉質(zhì)黏土層較深,旋挖鉆機(jī)往深了挖時(shí)得有鋼護(hù)筒護(hù)住,否則可能塌孔,綜合考慮后,我們放棄了旋挖鉆。我們也考慮過水下爆破以及其他復(fù)雜解決方式,但經(jīng)過論證效果也不是很好。”
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)有點(diǎn)急了,如果不跨過這只“攔路虎”,圍堰就不能下放到位,寶貴的時(shí)間將被耽誤。
通過走訪調(diào)研,長(zhǎng)螺桿鉆機(jī)這種新設(shè)備進(jìn)入了王令俠的視野。它本用于地基處理,并不是橋梁施工的常用設(shè)備,但建設(shè)者創(chuàng)新使用方法,利用長(zhǎng)螺桿鉆機(jī)把硬塑狀土鉆松。
“他山之石可以攻玉”,最終圍堰順利下放到位,原本預(yù)計(jì)2個(gè)月的工期縮短到了28天。
“永遠(yuǎn)不要低估一座長(zhǎng)江大橋的施工難度!建設(shè)任何一座長(zhǎng)江橋梁都有它不同的困難之處。”王令俠對(duì)一位專家在施工組織設(shè)計(jì)討論會(huì)上發(fā)表的這一看法,體會(huì)很深。
在傳承中
超越
滬蘇通長(zhǎng)江公鐵大橋帶領(lǐng)中國高速鐵路斜拉橋邁入千米級(jí)時(shí)代,是橋梁建造史上的重要里程碑。大橋于2014年開工,至今已過去10年之久,橋梁施工的工藝工法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、裝備材料等方面都有了相當(dāng)大的提升。
“弟弟”在許多方面已經(jīng)超過了“哥哥”。
比如材料裝備方面
滬蘇通橋一共安裝了432根斜拉索,組成每根斜拉索的基礎(chǔ)是鋼絲。為滿足性能要求,建設(shè)者們通過2年多的努力,研發(fā)生產(chǎn)出直徑7毫米、抗拉強(qiáng)度達(dá)2000兆帕的鋼絲,它是當(dāng)時(shí)世界上強(qiáng)度最高的鋼絲。
“量身定制”高強(qiáng)度材料,打破國際壟斷,在當(dāng)時(shí)傳為美談。而池州橋?qū)⑹褂玫男崩麂摻z強(qiáng)度會(huì)達(dá)到2100兆帕,超過滬蘇通橋。
建設(shè)滬蘇通橋時(shí),為推動(dòng)大跨度鋼梁的架設(shè)進(jìn)程,中鐵大橋局研發(fā)了4臺(tái)1800噸“三吊點(diǎn)”橋面式架梁吊機(jī),該吊機(jī)是當(dāng)時(shí)世界起重量最大的步履式架梁起重機(jī)。未來,池州橋進(jìn)行鋼梁架設(shè)時(shí),經(jīng)過改進(jìn)的架梁吊機(jī)能適應(yīng)更多工況,功能更加強(qiáng)大。
智能建造方面
池州橋主塔施工模架更加智能,爬模上增設(shè)了養(yǎng)護(hù)室,混凝土在澆注完成并脫模后不會(huì)“裸身”面對(duì)外界的風(fēng)吹日曬,會(huì)再敷一層“面膜”:施工人員通過調(diào)節(jié)溫度、濕度等數(shù)據(jù),精心養(yǎng)護(hù)剛澆筑完的主塔,提高澆筑質(zhì)量。
池州橋項(xiàng)目還應(yīng)用了當(dāng)下最新的BIM信息化技術(shù),基于該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)后臺(tái)建造數(shù)據(jù)的貫通共享,以此更聰明地指導(dǎo)施工生產(chǎn)。
建橋理念方面
有著16年建橋經(jīng)驗(yàn)的老將柳振興明顯感覺到,現(xiàn)在建橋的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)越來越高,尤其是鐵路橋梁,對(duì)材料、工序的要求近乎苛刻。“每個(gè)環(huán)節(jié)、每道工序、每項(xiàng)工藝都要精益求精。”
王令俠舉了個(gè)例子:以前造一座大橋,更多的關(guān)注點(diǎn)是塔梁等主體結(jié)構(gòu),滿足的是主體功能的實(shí)現(xiàn),而現(xiàn)在需要更多關(guān)注細(xì)節(jié)品質(zhì),不僅要做好主體功能,還要把體現(xiàn)細(xì)節(jié)品質(zhì)的附屬功能完成好。
王令俠透露,盡管池州橋塔身才剛剛“出水”,然而項(xiàng)目部已開始超前考慮橋面附屬件的設(shè)計(jì)與制造。每一種附屬件都實(shí)行首件制:完成首件后,要把設(shè)計(jì)、業(yè)主、監(jiān)理、工務(wù)段等不同單位人員集合到一起,檢查確定沒問題了再大面積施工。
不僅如此,現(xiàn)在橋梁施工的安全、文明、環(huán)保要求比10年前也提高了很多。
如果說池州橋有超越滬蘇通橋的地方,那也是得益于站在了滬蘇通橋這個(gè)“巨人的肩膀上”。王令俠說,在建設(shè)滬蘇通橋時(shí),既有成功的經(jīng)驗(yàn),也有值得總結(jié)的遺憾,這些都能從正反兩方面讓池州橋的建設(shè)少走彎路。
面對(duì)困難時(shí)勇于克服解決,鑄起經(jīng)得起時(shí)代考驗(yàn)的豐碑,則是兩座大橋的建設(shè)者共同追求的目標(biāo)。