大國工程江蘇實踐丨世界最大跨度懸索橋迎來施工新進展
來源:中央廣電總臺國際在線  |  2024-08-23 16:19:58

  8月23日,世界最大跨度懸索橋——張靖皋長江大橋北航道橋北錨碇沉井基礎施工取得重大進展,這座相當於19層樓高、13個籃球場大小的沉井基礎宛如“定海神針”一般精準下沉到位。

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現場合影

  張靖皋長江大橋連接張家港、靖江和如皋三市,是國家發改委印發《長江幹線過江通道佈局規劃(2020-2035年)》中明確的“十四五”期間重點推動建設的過江通道項目。大橋跨江段全長7859米,包含南、北兩座航道橋以及南、中、北三段引橋。由中交一公局集團承建的北航道橋北錨碇沉井基礎為國內公路橋梁最大的沉井基礎,長75米、寬70米、高57米,相當於13個籃球場大,19層樓高。沉井下沉施工過程中項目團隊克服了穿越黏土層、盲區取土、下沉困難等諸多施工難題,最終實現了沉井的精準下沉,沉井下沉過程中最大中心偏位1.6釐米,相當於一顆“玻璃球”大小,達到同類工程的頂尖控制水準。

  循序漸進,“定海神針”穩步沉入地下

  橋梁基礎施工是超大跨徑橋梁建設的重中之重,沉井因整體性強、體積大,結構強度高、變形小、剛度大等優點,施工時兼具圍堰結構而成為大跨徑橋梁塔墩及錨碇基礎的重要形式之一,廣泛應用於重大工程。

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施工現場

  沉井施工就像“晝夜更替”一樣,是一個循環往復的過程,沉井慢慢“長高”,再慢慢地“變矮”,經四次交替,直至最終穩穩紮根于長江之畔。沉井基礎自2022年11月正式開始施工,施工過程中共計安裝鋼筋6300多噸、澆築混凝土8.4萬多立方米、取土30多萬立方米,項目團隊經歷600多個日日夜夜,最終沉井接高下沉施工圓滿完成。

  技術創新,探索沉井施工“新方法”

  沉井施工現場場地較為集中,且多為高空作業,起重吊裝作業頻繁,安全風險高。為此,項目採用鋼筋模組化預製安裝技術和懸臂模板輔助施工。鋼筋模組化預製安裝將大量的高空作業轉為後場的標準化施工,既能改善人員作業條件又能減少工序銜接時間,同時保證了施工品質,實現了安全、品質、進度的共贏。除此以外,首次在大型陸域沉井採用井外固定可調節式塔吊,大幅度提高了設備的完全性和使用效率;針對沉井地基加固技術不系統、過於保守的現狀,打破常規設計方法及試驗規程,提出更加逼近實際的新方法和新標準,使沉井臨時地基加固更符合實際受力,提高了接高下沉過程中的可控性。

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施工現場

  沉井單次下沉泥漿處理最大方量達100萬立方米,根據計算及以往施工經驗需配備92畝場地用於處理泥漿,而項目可用泥漿處理場地僅為37畝,遠遠無法滿足泥漿處理需求。針對以上難點,項目創新採用“多孔聯排”泥漿調控法和“設備+自然沉澱”泥漿處理新方法,將泥漿濃度提升了近60%,使項目泥漿處理方量減少約82萬立方米,同時使泥漿處理設備效率得到最大化利用。

  智慧建造,賦予沉井施工“超能力”

  影響大型陸域沉井下沉姿態穩定的因素眾多,沉井遇傾斜、扭轉、突沉風險大,糾偏難度大。項目沉井所處區域地質以砂層為主,粗細砂層較厚且存在粉質黏土,沉井下沉過程面臨下沉速率及姿態難以把控、受力情況複雜等重難點問題。

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施工進程

  針對以上難題,項目自主研發沉井5D智慧建造系統,全方位預埋智慧感測器將數據接入平臺,對沉井施工中的水位變化、土體沉降、應力應變、空間姿態等關鍵指標進行實時監測與孿生,並將系統與智慧取土裝備進行聯動,創新採用“時間+深度”控制龍門吊按照既定路徑定點、定量吸泥取土,同時吸泥管探頭對井底的泥面高程進行自動測量,利用雲計算和AI演算法,對龍門吊的取土施工進行功效分析,指導取土作業,實現沉井下沉全過程可視、可測、可控。

  張靖皋長江大橋于2022年10月開工建設,計劃于2028年建成,大橋建成後將對落實長三角區域一體化發展、長江經濟帶發展國家戰略、優化長江幹線過江通道佈局、完善區域路網佈局以及推進跨江融合發展等具有重要意義。(文/圖 黃凱軍 石婉秋 趙亞京)

編輯:高一芳
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