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聚焦池州公铁桥(2) | 扎根长江之底155米!“钻”出中国桥梁新深度

发布时间:2026-07-03阅读次数:

万里长江,千帆竞发;八皖大地,长虹卧波。

在长江安徽池州段的江面上,一艘艘船只往来穿梭,一台台钻机轰鸣不息,一座世界级公铁大桥——池州长江公铁大桥正冲破江雾、拔地而起,它以“公路+城际+市域铁路”三位一体的过江方式,承载着皖江区域一体化发展的时代使命,书写着中国桥梁建设的新传奇。

“倒逼”出来的中国深度

这座大桥的“底气”,藏在江底155米深处!

主墩下方,77根直径2.8米的钻孔灌注桩按7×11的矩形阵列整齐排布,如同77根“定海神针”深扎江底。单根桩基最长达155米,相当于50层楼的高度,创下国内桥梁钻孔桩深度之最;77根桩基总长超过1万米,比珠穆朗玛峰还要高。

如此惊人深度的背后,却是长江江底极端复杂地质条件“倒逼”的选择。

“这里的施工难度,就像是在‘松软的浮土上搭建高楼’。”项目技术负责人陈沿松的一句话,道出了施工的艰辛。池州长江公铁大桥主墩所处江段水深超30米,水流湍急如奔马,河床却松软得如同豆腐,根基极易失稳。更棘手的是,江底下方藏着超深厚的弱风化泥岩与粉砂岩夹层,地层软硬交替、杂乱无章,基岩长期被江水浸泡后软化,强度大幅下降,每一步施工都如履薄冰。

而在桩基之上,承台与塔柱总重量达35万吨,合龙状态下需承受超60万吨的荷载,相当于在桩基顶端放置10艘辽宁号航空母舰。如此巨大的荷载,对桩基的承载力、垂直度、密实度都提出了近乎苛刻的要求,唯有将桩基延伸至155米地底深处,穿透松软地层,嵌入坚硬稳固的基岩,才能抵御水流冲刷与地层沉降,为这座双层公铁大桥筑牢百年根基。

桩基施工,钢护筒是第一道“防线”。它就像一个个巨大的“金钟罩”,竖着插进江底,隔绝江水、阻挡泥沙,为桩基成孔创造稳定环境。可受南京长江大桥净空限制,大型打桩船无法抵达施工现场,导致钢护筒入土深度“先天不足”,成为项目团队从设计阶段就面临的“硬伤”。

按照设计要求,钢护筒最低需打入河床以下15米,而每一根钢护筒直径约3.15米、长约50米、重约75吨,要将这个“庞然大物”精准插入江底,难度可想而知。为此,项目团队将钢护筒入土侧“打磨”成切削口,可初次捶打后,钢护筒仅打入14米,距离设计要求还差1米。

“差之毫厘,谬以千里!”1米的差距,意味着漏浆、塌孔风险会成倍增加。项目部当即决定采用40吨冲击锤辅助锤打,可新的问题接踵而至——冲击锤无固定角度,锤打时极易导致钢护筒倾斜,一旦偏差过大,桩基便会报废,前期努力付诸东流。

关键时刻,陈沿松带领技术团队连夜攻关,创新研发出钢护筒导向纠偏装置。它利用“两点一线”原理,通过两侧已固定的钢护筒进行定位,再借助液压系统实时调整倾斜角度,精准纠偏。

“就像是两个兄弟‘扛着’另外一个兄弟前进,让它不要走‘歪路’。”陈沿松笑着说道。

在极致“不确定”中前进

钢护筒的难题解决了,超长桩基成孔又成了新的“拦路虎”。

在长江水下软硬交替的复杂地层里,钻孔极易出现孔壁坍塌、钻头偏斜等问题,而155米的深孔,按照设计要求垂直度偏差不得超过千分之五,也就是最多只能偏移77.5厘米,精度远超常规桥梁标准。

为此,项目团队采用了“旋挖钻+回旋钻”的组合钻进工艺:旋挖钻效率高,负责“打头阵”,先钻进100米;回旋钻适配深层软岩,负责“接力冲刺”,钻进剩余55米。同时,还给钻机装上智能监测系统,实时调整钻进压力和速度——碰到软层就慢钻防塌,碰到硬层就稳钻防偏,每钻进几米就检测一次垂直度,全程精准把控,一点点啃下了这块“硬骨头”。

可汛期施工的不利影响,很快凸显。长江水流速骤增、冲刷力变强,项目团队原本采用“从上游到下游、一排7根、依次施工”的顺序,这使得下游泥沙淤积、河床抬升,上游则被流水掏空,形成一个巨大的“大坑”,主墩钢护筒上下游河床高差最大达到10米。

而在施工过程中,为避免江水倒灌,护筒内泥浆液面通常比长江水面高出1至2米,依靠泥浆压力形成反压,守住孔壁稳定。可“先天不足”的入土深度,也让这道“防线”从一开始就岌岌可危,一时间漏浆问题集中爆发。

“‘不对等’的河床高差,进一步削弱了下游钢护筒的入土深度,有时几根桩同时漏浆,那真是忙得焦头烂额,衣服是湿了又干、干了又湿。”项目常务副总工师为明回忆道。钢护筒底口漏浆,导致泥浆压力不足、江水倒灌,泥沙涌入孔内,则极易引发塌孔,桩基成型难度进一步加大,这就像一个“连锁反应”。

所以,抢抓时间,至关重要!一旦发现漏浆,必须立即通过导管灌注水泥浆封堵,而水泥浆凝固成型要12小时,这期间需安排专人24小时值守,实时监测漏浆情况,反复灌注封堵。无数个深夜,师为明和队员守在施工平台上,听着江水拍打护筒的哗哗声响,眼睛死死盯着监测屏上跳动的泥浆液面数字,困了就裹着厚外套在值班棚里打个盹,一有异常立刻起身处置。

比漏浆更头疼的是“糊钻”。江底的强风化泥岩遇水软化后,黏性极强,钻进时钻齿会被泥浆死死包裹,就像陷入泡软的面糊中,无法正常钻进,常常刚钻进不久就被迫停机清理。“最多时一根桩两天内连续糊钻三次,夏天高温潮湿,泥浆黏在身上又闷又臭,工人们只能用挖机一点点抠下糊住的泥浆,再用汽车运走。”师为明说。即便如此,大家也没有丝毫退缩,清理完立刻重新开始施工。

功夫不负有心人!在项目团队极度精细的调整和严格的管控下,155米深的桩基最终垂直度偏差仅50厘米,远低于77.5厘米的规范允许值,创造了国内同类地质条件下超深桩基施工的精度纪录。

与“深渊巨口”的终极PK

桩基成孔后,紧接着就是钢筋笼下放。钢筋笼被分成12米一节,共13节,需一节节吊装下放,使用套筒连接,如同"贪吃蛇”一般慢慢深入地心。

而传统配合钢筋笼连接的工装,多是采用插杠式吊挂工装配合人工牵引来进行临时固定,这在稍浅的桩基钢筋笼下放中尚无影响,但在155米的“深渊巨口”面前,随着钢筋笼下放的越来越长,即便是轻微的转动,也会演变成一段极为漫长拉扯。而要将13节钢筋笼全部下放到位,时间更是长达30多个小时,且风险极高。

师为明带领团队再次发力,研发出钢筋笼下放专用底座。新底座打破传统固定对接模式,允许钢筋笼在一定范围内摆动,仍能精准固定连接,彻底解决了下放转动错位的难题。优化后,单根桩基钢筋笼下放时间从30多个小时缩短至12小时,效率翻倍,安全风险也大幅降低。

如果说钢筋笼下放是“穿针引线”的精细活,那么水下混凝土灌注就是最后一道“收口关”,直接决定着桩基的最终品质。而要在155米深的泥浆中连续灌注混凝土,且不发生中断、夹层等问题,混凝土的性能就至关重要。

为找到最优混凝土配合比,项目试验室主任刘生波带领团队反复试验,先后做了5组配合比,通过添加专用缓凝剂和抗离析助剂,让混凝土具备极强的流动性——拓展度达到530至560厘米,而普通大桥桩基混凝土拓展度仅180至220厘米,确保混凝土能充分填充孔壁与钢筋笼的间隙,避免断桩、夹渣问题。

同时,通过优化配合比,大幅提升混凝土凝结时间,放缓水化放热速率,降低桩基内外温差,避免大直径桩基出现表面裂缝、芯裂问题。“凝结慢一点,骨料沉降更充分,泥浆置换更彻底,桩身密实度更高,承载力也更稳。”刘生波解释道。

浇筑过程中,技术人员每20至30分钟就测量一次孔内混凝土面高度,动态调整导管埋深和提升速度。“一旦浇筑不均,发生断桩等问题,整根桩就废了,前期几个月的付出全白费。”刘生波说,大家全程绷紧神经,盯紧每一个数据,不敢有半分松懈。

2023年12月11日,经过数百个日夜的攻坚克难,77根155米深的超深桩基全部施工完成。经专业检测,所有桩基的承载力、密实度、垂直度均满足设计要求,优良率达到100%。

如今,这77根深扎江底的“定海神针”,稳稳托起这座世界级公铁大桥,不仅破解了长江复杂地质条件下超深桩基施工的技术难题,更为世界桥梁建设提供了中国方案,也为皖江大地勾勒出互联互通、协同发展的新图景。(向昌文)

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