2016年10月28日,同類型橋梁中世界第一大跨徑高墩多塔混凝土斜拉橋---湖南汝郴高速赤石特大橋正式建成通車。
在該大橋的建設(shè)中,素有“建橋鐵軍”美譽(yù)的中交二航局負(fù)責(zé)承建四個主塔中的7、8號主塔及郴州方向引橋。歷時6年艱苦卓絕的建設(shè),二航建設(shè)者們用追求卓越、敢為人先的創(chuàng)新精神在湘南大地樹起了一座橋梁建設(shè)的豐碑。
挑戰(zhàn)無處不在
在特大橋建設(shè)史上屢建奇功的中交二航局建設(shè)者,在這座羅霄山中的大橋上遇到了更多的挑戰(zhàn)。
第一個挑戰(zhàn)是地質(zhì)。赤石特大橋橋址位于湖南郴州市宜章縣赤石鄉(xiāng),有著“地質(zhì)博物管”之稱。而由二航局承建的9、10號墩所處區(qū)域存在超巖溶發(fā)育帶和斷層破碎帶等嚴(yán)重不良地質(zhì)問題,遠(yuǎn)超出了設(shè)計者的預(yù)料。
第二個挑戰(zhàn)是橋型。大橋主塔設(shè)計為雙面雙曲線收腰的S型異型塔身,在目前國內(nèi)已建、在建橋梁中獨樹一幟,宛如少女的“小蠻腰”。“小蠻腰”的主塔塔身為空心帶凹槽八邊形,塔外24個截面,塔內(nèi)36個截面,施工起來極為繁瑣,需要建設(shè)者進(jìn)一步施展聰明才智。
第三個挑戰(zhàn)是高度。赤石特大橋最高索塔7號索塔高達(dá)286.63米,主梁離地面高度182米,相當(dāng)于60層樓的高度。按照工期安排、綜合各類數(shù)據(jù),用于大橋主梁施工用的掛籃承載力要突破700噸,安裝難度大。同時大橋地處湘南山區(qū)峽谷地帶,橋位風(fēng)環(huán)境分部規(guī)律且復(fù)雜,風(fēng)速大,雨天常有十級以上大風(fēng),瞬間風(fēng)速可達(dá)到十二級,安全生產(chǎn)風(fēng)險極高。
創(chuàng)新從改良開始
大橋7號墩位于河漫灘地上,為超巖溶發(fā)育地區(qū),大部分巖層溶洞、溶溝、溶蝕強(qiáng)烈發(fā)育。面對此種地質(zhì)條件,樁基施工在鉆進(jìn)過程極易出現(xiàn)塌孔、串孔與埋鉆情況,極大的影響工期進(jìn)度。
為解決該項難題,同時按時、高質(zhì)量完成樁基施工。項目部在傳統(tǒng)類似樁基施工工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良,采用沖擊鉆正循壞鉆孔,反循環(huán)清孔的施工工藝,并在鋼護(hù)筒施工中設(shè)置“雙鋼護(hù)筒”,以此來充分保障泥漿的及時“造壁”,從而確保漂卵石覆蓋層在鉆進(jìn)過程中不發(fā)生塌孔。在“雙鋼護(hù)筒”的內(nèi)護(hù)筒下放中,更是采用了“無震動錘自動下沉”工藝,極大的節(jié)約了設(shè)備使用成本。
后經(jīng)項目部一進(jìn)步總結(jié),編寫出了《漂卵石覆蓋層超巖溶發(fā)育地區(qū)樁基施工技術(shù)》,在該技術(shù)的指導(dǎo)下,項目樁基施工工期提前了三個月,總計節(jié)約成本達(dá)723萬元。
收分裝置巧塑“小蠻腰”
面對赤石特大橋設(shè)計巧奪天工的雙面雙曲線的異型塔身施工,要求建設(shè)者以更精細(xì)的建設(shè)思路去對待。對于此類變截面索塔模板施工,每節(jié)索塔模板安裝時,內(nèi)、外模板都需要改裝,常規(guī)做法是將其中的一塊模板進(jìn)行改裝,以調(diào)節(jié)適應(yīng)模板之間的寬度,使改變的兩個模板實現(xiàn)對接。這種調(diào)節(jié)模板寬度的方法對模板造成很大的浪費,且費時費力。
不斷的進(jìn)行改裝顯然是無法滿足工期要求的。針對此種情況,項目部決定通過自主創(chuàng)新研發(fā)以改變現(xiàn)狀。結(jié)合建設(shè)實際建設(shè)者們反復(fù)測算、試驗,發(fā)明了一套“索塔內(nèi)模收分裝置”。該裝置實現(xiàn)了變截面索塔模板施工中索塔模板之間發(fā)生的位移改變。利用收分板與索塔內(nèi)模板表面搭接長度的變化來改變內(nèi)模的寬度,并通過兩邊向內(nèi)彎曲的收分板和拉桿,確保了模板面板搭接處混凝土線性平順、不漏漿。收分裝置的投入使用使索塔液壓爬模每次爬升的高度由4.5米優(yōu)化為了6米,在相同勞動時間和強(qiáng)度下,一座近300米高的索塔,累計省時150余天。完工后的主塔內(nèi)實外光、線型優(yōu)美流暢。
“前移小車”彰顯大智慧
大橋施工用的超重前支點掛籃承載力高達(dá)760噸,為世界第一承載力。世界第一的背后,是極大的安裝難度。由于項目地處山區(qū),大型設(shè)備運(yùn)進(jìn)困難,同時項目部發(fā)現(xiàn),在使用常規(guī)的塔吊等設(shè)備來進(jìn)行該掛籃的安裝時,步履維艱。項目總工李志成大膽提出發(fā)明一種“前移工具”的想法,巧妙的幫助組裝配件進(jìn)行位移。他們使用不銹鋼材料進(jìn)行實地模擬,過程中工具的滾輪因受力不均勻的原因頻頻被壓碎,發(fā)明難度不言而喻。
困難沒有在堅定的意志前倒下。在他們的堅持下,“主縱梁橫移及縱移的小車”設(shè)計浮出水面。而后該小車在投入使用的過程中,建設(shè)者更是研發(fā)了成套的“掛籃前移裝置及前移方法”的施工工藝,成功的解決了山區(qū)陡峭斜坡地形條件下的掛籃安裝難題,并達(dá)到國際先進(jìn)水平。
精益求精、厚積薄發(fā)、追求卓越、開拓創(chuàng)新。來自二航局的建設(shè)們用自己的智慧與汗水克服了漂卵石覆蓋層超巖溶發(fā)育地區(qū)鉆孔樁施工技術(shù)、雙面雙曲線型超高索塔線型控制施工技術(shù)、山區(qū)超大體積承臺混凝土施工溫控施工技術(shù)等十項堪稱世界級的施工難題。“漂卵石覆蓋層超巖溶發(fā)育地區(qū)樁基施工用鋼護(hù)筒”、“索塔混凝土自動分料器”、“索導(dǎo)管定位裝置”等13項創(chuàng)新發(fā)明獲得國家實用新型專利,其中2項獲國家發(fā)明專利。
在他們的努力下,項目部也先后獲得“湖南省工人先鋒號”、“全國青年安全生產(chǎn)示范崗”、“全國青年文明號”、“全國交通基礎(chǔ)設(shè)施重點工程勞動競賽優(yōu)勝班組”等榮譽(yù)稱號。