原標題:圖文:探訪最深“天坑”裏的尖板眼
湖北日報訊 文/圖 湖北日報全媒記者 雷闖 通訊員 黃穎傑 成實
5月5日,由湖北省交投集團投資的棋盤洲長江公路大橋南錨碇設計—施工技術諮詢會在黃石召開。湖南大學教授、中國工程院院士陳政清,交通運輸部原總工程師周海濤等專家高度評價:多項工藝創新,為國內類似工程提供了較大的參考價值。
這個錨碇有何“尖板眼”?湖北日報全媒記者赴黃石一探究竟。
52米,國內最深基坑
“好大一個天坑!”來到位於陽新縣東湖村的棋盤洲長江大橋南錨碇施工現場,只見一個圓形大坑(如圖),朝下望去,坑內插滿了鋼筋,30多名工人正在緊張作業。基坑200米外便是長江大堤,兩岸正在建設的主塔巍峨而立。“這個基坑就是錨碇,52米深,直徑64米,是目前國內大橋中最深的基坑。”施工方——湖北路橋集團有限公司棋盤洲大橋項目部總工周樂木介紹,該橋為雙塔單跨懸索橋,錨碇是“拉住”懸索橋的關鍵設施。目前,南錨碇基礎的地下連續墻、內襯墻及底板工程已完工,正在從下而上澆築填芯混凝土。
2017年3月開工的棋盤洲長江大橋,起于陽新縣太子鎮,止于蘄春縣管窯鎮紅旗崗村,全長約22公里,總投資近40億元,計劃2020年建成通車。
東湖村,在1998年長江流域特大洪水時發生過管涌。在這裡建錨碇,最大的風險就是洪水。周樂木説,2017年7月1日,長江水位漲到21.34米,高出錨碇地面2米,相當於頭上頂著一個“大水缸”。此時,錨碇的44個槽段還有一個未完工,若不能在7月6日主汛期前建好,地下施工中如發生管涌,後果不堪設想。
業主、設計方、施工等單位24小時蹲守工地,首先增加了2米高的鋼筋混凝土豎井,抬高槽段內水位,減少水壓落差;新增4台設備,24小時作業。終於,最後一個槽段在7月6日零點之前完工。
創紀錄,垂直誤差僅5釐米
“從設計開始,我們就一直與水作鬥爭。”打開圖紙,錨碇設計方——中交公路規劃設計院棋盤洲大橋項目設計副負責人王志誠笑著説。
根據國內長江大橋錨碇設計經驗,一般會在錨碇週邊10米處建一個圓形擋水帷幕,像保護盾牌一樣,將錨碇與地下水、土石等隔離。如此,就要拆遷73戶村民房屋,且因基坑開挖量大、場地狹小,擋水帷幕很難在主汛期到來前完工。“能不能不建擋水帷幕?”一個大膽的設想冒出來。
沒有擋水帷幕,錨體表面每平方米將承受著180噸的壓力,相當於3輛載重55噸的貨車,衝擊一個1平方米的物體,對基坑品質的要求極高。按照相關規定,52米高的基坑,墻面垂直度允許偏差為1/200以內,即26釐米。業主提出:設計精度必須高於國家標準1倍,即最多偏差13釐米。“偏差越小,就意味著44個槽段之間的縫隙越小。”王志誠介紹説,看起來平整的圓形基坑,其實由44個槽段連接而成,像砌磚一樣,槽段之間會有泥漿,泥漿脫落後形成縫隙,水從縫隙中流入基坑,縫隙越大潛在風險越大。
為此,施工時,他們用鋼絲將泥漿刷乾淨,嚴控槽段內襯裝置的混凝土品質,並採用國際先進的施工工藝,高品質完成了槽段連接。
最後,墻體實際垂直誤差只有5釐米,創造了國內大橋錨碇槽段連接精度的新紀錄。
一次性澆築“6個足球場”
錨碇封底,必須在2018年汛期來臨之前完工。
錨定底部面積2400平方米,若採取傳統的分塊澆築方法,無法按期完工。項目部找到武漢理工大學的專家,在國內錨碇封底施工中首次設計出一次性澆築方案。
一次性澆築面臨最大的難題是落差大,基底壓力大,混凝土容易開裂。施工人員便在錨定底部安裝6根泄壓管,防止在澆築過程中,地下水將底部頂翻;優化混凝土配方,將混凝土的膨脹率從0.05%降低到0.015%,減少混凝土開裂;精確控制混凝土溫度,就像為發燒的人降溫一樣,他們將循環冷卻水輸入混凝土中,使混凝土的溫度從70多攝氏度穩步下降到40多攝氏度。
解決這些難點後,項目部在墻體上加導管,在底部4個區域同時送料作業,一次性澆築完“6個足球場”大小的錨底,比原定工期提前了3個月。