踏平坎坷成大道 ——2020年翔安大桥(厦门第二东通道)工程 A3标技术创新纪实

2021-04-23 09:46:32
  
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  (通讯员:杜宇飞)“城在海上,海在城中”。厦门,一座风姿绰约的“海上花园”,正有一条“巨龙”缓缓出现在人们的视野之中。翔安大桥——继港珠澳大桥之后,国内又一装配式跨海桥梁工程,正由中交一航局厦门第二东通道项目团队建设者们绘铸。

  翔安大桥是厦门市城市道路交通网络布局中本岛与大陆腹地跨海通道的重要组成部分,也是厦门市出岛交通网络规划中重要的跨海通道之一。而要建造一条从厦门本岛连接到大陆腹地的跨海大桥,需要解决很多问题。

  2019年7月,在中交一航局一公司副总经理兼项目经理刘玉宝的带领下,A3标项目管理团队“急步”进场。这一标段,根据工程结构形式、施工作业环境及施工工艺的不同,将项目划分为:海中区、浅滩区、互通区。标段跨度长、技术难点多,征拆难度大,安全风险高……一只只“拦路虎”在项目团队的眼前“耀武扬威”。

  在战胜“猛虎”的过程中,项目部也摸索出一条属于厦门第二东通道的技术创新之路。20个月的时间过去了,这支团队产出了6大创新,总结出了“三二一”系列技术创新成果。

  海中区的三块“绊脚石”

  “打桩、破石、止水,每个难题都很难扛。”这是二通道项目部流行的一句话,也是这支团队下大力气攻克的技术难关。

  想要在海上立稳脚跟,首先要打设桩基。厦门海域潮差较大,覆盖层浅,岩层强度高,岩层起伏大,要顺利打设“站得稳”、“站得准”的钢管复合桩不是一件容易的事。这次攻关,他们创造了打桩传奇——“船载式三层可伸缩导向架”沉桩施工工艺,这是项目部的一次大创新。

  这项创新原理并不简单,颠覆了传统的船载式导向架的作业思路。不同于以往无法调节的普通导向架,导向架上需要设置三层可开合液压抱桩臂。就像上下三层合抱的“手”,在低潮位施工时,振动锤组向下振沉钢管桩,最上层的“手”可以向后收回,中层和下层的“手”稳稳“握”住钢管桩,振动锤组不但能够通过上层导向架将钢管桩振沉到位,还能做到全过程始终保持在两层抱桩臂的限位下操作。这样既解决了环境带来的难题,又保证了施工精度。通过施工过程对钢管复核桩的控制及复测,钢管复核桩垂直度均控制在1/300以下,施工精度均满足设计图纸要求。2020年10月,该工艺荣获全国公路“微创新”大赛银奖。

  然而,技术问题解决了,海底花岗岩的硬度难题又摆在了大家面前。在钢管复合桩施工过程中,部分桩基遇到了风化花岗岩的孤石,阻碍了施工进程。这时,项目总工李建如提出使用大护筒配合重力式冲击锤的方法,对桩位内的孤石进行破碎处理。“由于孤石在护筒内分布不均匀,为了防止冲击锤施工过程中倒锤偏锤,项目团队制定了多次往护筒内回填块石的技术方案。冲击锤工作面被填平后,捶打破碎的小石块通过泥浆可再循环出来,确保桩位处孤石处理干净。”他在日志中记录。7月7日,完成了海中区最后一根钢管复核桩沉桩到位,72根钢管复核桩施工完成,为海中区后续施工的整体推进奠定了坚实基础。

  日子在忙碌的工作中奔驰而过,11月14日,首个预制墩台在顶推作用下沿着场内轨道开始缓缓移动,向“半潜5号”运输船前进,标志着首个预制墩台的安装工作正式启动。

  时间向前回溯,如何在大海中解决墩台后浇孔无水施工环境的问题,是技术团队研究的重点。首先要解决承台底部止水问题,连接墩台和钢管桩的钢抱箍就像是一个“腰带”,理想状态下,只要扎紧“腰带”,就能十拿九稳地达到止水效果。但由于存在预制偏差,无法持续保压,会存在局部渗水的情况。项目团队潜心钻研,研发出三片可拆卸式抱箍,相较于两片式更易下放、止水效果更好,相较于四片更易操作,减少拆卸难度,该方案最为理想。

  抱箍止水工艺顺利通过,第二个止水挑战迎面而来:在传统的承台止水的工艺上进一步创新。在实际施工中,套箱底部止水带仅靠套箱自重无法完全压实,容易发生漏水。项目团队通过在承台里预埋螺杆,在套箱内设置反压梁方式,人为二次施加压力压紧套箱,从而保证止水带最大程度压缩,把海水关在了“门”外。

  11月16日,随着4000吨起重船“一航津泰”缓缓落钩,厦门第二东通道首个预制墩台成功完成对接安装,标志着项目桥梁工程正式进入了“海上组装”阶段。

  为互通建造插上“双翼”

  这里没有水天一色的风景,也没有海风咸湿的气息,这是A3标的另一端,施工人员们在黄土之上建造着占据整个标段近一半体量的互通区立交。在这里,项目团队解决了整体吊装和装配式支架两大技术难题。

  互通区墩柱数量多,且都为异形墩,施工时要根据不同的墩柱形状,制作钢筋笼,造成了施工难度的陡升。项目副总工田克星提出设计,使用“定型绑扎胎具+钢筋笼限位卡具”进行整体绑扎,为钢筋笼打造一套立体坐标体系外框,点点相连,就可以拼出任意形状,就能为钢筋笼量身定制限位架。在吊装中,利用双层吊装定位架进行钢筋笼调位,实现钢筋笼整体吊装精准定位。在这种工艺下,团队预计2021年可完成互通区322个墩柱。

  在设计现浇箱梁支架体系的过程中,装配化施工原理被熟练地应用起来。从下到上采用预制块基础、法兰盘拼装式钢管支撑、抱箍式钢平连、装配式贝雷梁以及盘扣式脚手架等组装模块。采用拼装工艺,基本避免了焊接作业,减少了材料损耗,较大地提高了施工效率。

  在应用装配化施工的基础上,细节把控也是项目团队一直追求的目标。为适应翼缘板不同坡度的需求,采用可调节三角支撑架,更是确保了箱梁侧面不同角度翼缘板浇筑的模板支撑。重复使用,相比定型角架极大地降低了周转材料的投入,实现了项目成本的节约。2020年11月26日,滨海东大道互通主线首个现浇箱梁顺利完成第一步浇筑,标志着项目正式开启“海陆共进”施工模式,为项目后续施工生产的顺利推进奠定坚实基础。

  浅滩区的“最强辅助”

  海陆共进,浅滩区的施工也正在同步推进。在浅滩区打设钢管复合桩,也没有想象中那么简单。施工地区泥面起伏,需要搭设钢栈桥辅助施工。根据施工水域最高潮位设计的钢栈桥平面和钢管复核桩顶高差值均在5米左右,若钢管复核桩保留替打段,将大量地增加项目成本。

  这次,项目也同样是在导向架上下功夫,团队发明了下卧式多层导向架。将普通导向架改为下卧式多层导向架的组合形式,钢管复核桩沉入时,可拆除导向架锤组顺利通过进行振沉。通过分层下卧式移动导向架对钢管复核桩进行定位,加强钢管复核桩垂直度和平面偏位控制,目前施工的80根钢管复核桩垂直度在1/250以下。这种工艺设计既可减少钢管复核桩替打段的设置,又可完全消除高差部位的影响。限位装置采用机械式千斤顶与尼龙轮结合,可保证沉桩质量,保护防腐涂层。该工艺获评福建省质安中心“四新”技术,并在省质安中心官网公开推行使用。

  2020年5月9日,浅滩区钢管复合桩开始打设施工,12月,已打设完成113根,技术人员讲,没有特殊情况2021年1月,160根钢管复合桩全部打设完成。这种速度,他们起初没有想到,也没敢想。每当人们经过这里,这些桩像一排排上岸进陆的军阵,整齐地向互通区的方向“前进”。

  由抗疫复工,到持续攻关,再到百日大干,厦门第二东通道项目经过一年的奋战,但这只是刚刚开始。2021年项目将进入全面施工阶段,管理团队将以技术创新作为核心力量不断攻克未来的挑战,为公司提升区域品牌影响力、实现市场经营开拓作出积极贡献。


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