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让大桥在“类喀斯特”河床站稳脚跟

发布时间:2023-09-27阅读次数:

“南岸2号主墩承台施工时的重重困难还历历在目,没想到一眨眼,大桥建设就进入到冲刺阶段了!”看着眼前的上部结构钢梁吊装如火如荼,中交二航局泸州市榕山长江大桥项目负责人王鹏不禁感慨。



榕山长江大桥连接合江县白米镇和榕山镇,是四川省为彻底消除渡运安全隐患打造的惠民交通重点项目,建成后将为两岸群众出行提供便利,推动泸州融入成渝都市圈。桥梁为高低塔双索面叠合梁斜拉桥,其中1号主塔高162米、2号主塔高204米。经勘察后发现,2号主墩承台所处地质呈现出裸露基岩坚硬、沟壑散布、河床面以凸石、孤石为主,沟壑间和低洼处存在大量卵石,岩石像锯齿轮状,错综复杂等特点。

西南交通大学土木工程学院教授庄卫林称此为“卵石填充条件下的类喀斯特地貌”。

2号主墩作为全线控制性工程,其承台设计为埋置式承台,是主墩的“底盘”,在这样的地质环境下施工承台国内外尚无记录。按照设计,项目部先要钻出20根桩基,然后在周围引孔、插钢板桩后,开挖出平面尺寸相当于1.5个篮球场的平台,形成干施工环境,然后绑扎钢筋,浇筑混凝土,形成承台。

水下埋置式承台一般采用围堰作为临时挡水构筑物,包括引孔、插钢板桩、围檩等工序。然而,在复杂的地质条件下,如何攻克项目围堰施工技术难题成了承台能否如期顺利完成的关键。

常见围堰一般采用单壁或双壁钢围堰和锁扣钢管桩围堰两种工艺。

结合项目地质情况,经过分析论证,采用传统单/双壁钢围堰工艺,存在旋挖钻水中引孔的线形顺直度难控制,刚性围堰下放较困难,引孔过程中及围堰下放时可能塌孔,围堰下放不到位将导致刃脚止水困难等风险。

采用钢板桩或锁口钢管桩围堰,对引孔线形顺直度要求不高,但引孔时可能发生孔壁坍塌,孔底孔侧止水效果不佳。

面对无经验可借鉴的困境,王鹏和团队带着疑问连续蹲守现场研究,先后邀请国内知名专家10余次现场踏勘。

历经数月反复勘察、讨论、分析、试验,建设者们大胆创新,首次提出“套管旋挖钻引孔+钢板桩嵌岩+砂泥浆混合料填充止水”成套施工技术。通过专家论证后,确认本方案可行。

施工过程中,技术人员利用桩基施工的旋挖钻机先行钻孔,为后续插打钢板桩开辟路径。而采用普通钻杆可能会破坏水下卵石层造成坍塌,必须在钻杆上下功夫。

项目团队采用一种特殊加工的护套管装置。引孔完毕后套管拔除前,技术人员再在孔内填砂,即可有效防止卵石坍塌。这个护套管,就像“安全盔甲”一样保护着周围岩层。针对水下引孔线形的顺直度要求不高的特点,他们则采用了锁扣钢板桩围堰,解决了刚性钢围堰在引孔槽内无法下放的难题。

按照方案,所有引孔都必须穿越卵石层进入基岩一定深度,引孔完毕后,在孔内先填泥并用旋挖钻头捣碎搅拌均匀,形成泥浆,再在孔内填砂形成均匀的砂泥混合料。其中泥浆填充于砂粒空隙中可起到胶凝粘接作用,振动锤施沉钢板桩时,液化细砂并板结砂泥混合料使填料密实,有效解决了围堰止水问题。

 可要赶在汛期前完成2号墩承台浇筑,施工压力依然艰巨。于是,王鹏组织项目部加大资源配置,安排管理人员每天分两班轮换值班,历经数月奋战,终于如期“啃下”这个硬骨头。

实践证明,承台施工止水效果明显且未发生塌方,成为项目关键线路的重大突破。2022年3月5日,2号主墩承台钢板桩围堰完成封底。3月26日,经过36小时连续奋战,承台浇筑完成。大桥主塔在“类喀斯特”河床地貌上站稳脚跟。至此,2号主塔塔柱施工拉开大幕。

如今,榕山长江大桥两座主塔已完成封顶,1号主塔区域钢梁吊装完成,2号主塔钢梁正在吊装,大桥预计2024年建成通车。

结合2号主墩施工经验,项目部研发的“类喀斯特地貌河床桥梁基础施工关键技术研究”成果,经中国公路建设行业协会专家组评议,达到国际先进水平,填补了国内外在类喀斯特地貌河床上进行桥梁基础施工的空白。(张青龙)


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