在万里长江张家港段的岸边，一座高达40米的巨型钢筋混凝土建筑拔地而起，这个庞然大物正是世界最大跨度悬索桥——张靖皋长江大桥南航道桥南锚碇的锚体。然而，这只是南锚碇“冰山一角”，从地面到地下83米深处，还嵌固着大规模地连墙基础，形成锚碇的坚实底座。

南锚碇是大桥重要受力构件，将承受两根主缆高达13.68万吨的拉力。项目团队以智慧破题，为超级工程打造出坚如磐石的“地下城堡”。

化繁为简的创新突破

张靖皋长江大桥在锚碇结构设计乃至施工方案选择上都蕴含创新智慧。

首先是大桥采用世界首创支护转结构复合地连墙结构。“就相当于建房子，先做一面墙，它首先是一堵临时围墙，但又作为建筑主体结构受力。”中交二航局项目常务副总工程师黄修平比喻道。同样，南锚碇地连墙在施工期作为临时支护结构，运营期则作为永久受力结构，承担主缆拉力、抗倾覆、抗滑移等功能。

这种设计充分考虑南锚碇基础超软地基以及临近长江大堤的现实条件。南锚碇基础外围采用双层地连墙结构，单层地连墙厚1.55米、深83米，内部则形成47个封闭隔舱，其中包含32个小隔舱和15个大隔舱，本身不是沉井，但兼具沉井的整体刚度与分区施工优势，又避免了沉井下沉施工偏斜、地层扰动给江堤带来的风险。

“‘支护转结构’蕴含着永临结合的思路，借用了‘化整为零’的理念，能够解决软弱地质沉降敏感区系列问题。”黄修平介绍。

在施工层面，南锚碇地连墙原设计198幅槽段。地连墙包含一期钢箱槽段和二期钢筋笼槽段两大类型。钢箱和钢筋笼通过刚性接头进行非接触式连接。整个地连墙采用上百个刚性接头进行槽段连接。

由于项目工期极为紧张，综合考虑工期、受力性能等因素，项目团队深入研判后大胆提出：通过减少接头、合并槽段的方式改变槽段划分。

“刚性接头控制难度极大，在工期极为紧张的情况下会制约地连墙的进展。”黄修平说。

结合原设计地连墙槽段划分布局，项目部提出对原设计中的部分槽段组合进行优化：将原本一幅一期钢箱槽段及两幅二期钢筋槽段合并为一幅二期钢筋槽段，形成“三槽连做”。如此，合并后的二期钢筋笼槽段宽度达15.1米，远超传统的6米，主要分布在大隔舱外围。

“接头越多相当于打的‘补丁’越多，化繁为简，最好的接头就是没有接头。”黄修平打趣地说，这就是“三槽合一”的概念。通过前期试验论证和专家会分析，新的组合方案具有可行性，由于一套组合的接头数量由原本的4个减为2个，在结构受力上更加稳定，同时墙体外观质量更好，更降低了结构渗水和裂缝的风险。

最终，项目团队将198幅槽段优化为162幅。其中，“三槽合一”段共18幅，占整个地连墙二期钢筋槽段的20%。

2023年8月8日，“三槽合一”首件正式开槽，工艺正式落地实施。实践证明，接头数量减少，墙体整体性、抗渗性、抗弯能力显著提升，且总体工期相较原设计节约2个月，为锚碇施工进度管理赢得主动权。

毫米级精度的极致追求

南锚碇地连墙单个槽段深达83米，相当于28层高楼，要在松软地质中完成铣槽、下放和混凝土浇筑等作业，精度控制极为关键。南锚碇地连墙普通槽段宽1.55米，长度2.8米到7米不等，“三槽合一”段则长达15.1米。

“成槽垂直度以及下放钢箱、钢筋笼垂直度极为关键，如果槽歪了，就会导致钢箱、钢筋笼下放时触碰槽壁；如果下放歪了，就会导致钢箱、钢筋笼无法连接。”有着15年桥梁建设经验的项目副经理周宴平说。

南锚碇地连墙槽段垂直度要达到1/800，相当于往地下挖一条83米深的矩形深坑，上下误差不能超过10厘米。

要想实现这样的目标，项目团队面临首个拦路虎就是软土地质。“顶上30米是沙土层，再往下是粉质粘土夹粉砂层，”周宴平说，地质松软如豆腐块，塌孔风险极大，还有地下水带来的动态不平衡，让成槽难上加难。

为此，项目部首先采用三轴搅拌桩工艺加固槽壁，保障槽段四周土壤环境稳定。在铣槽机成槽阶段，双轮铣槽机进行开槽，该设备上同时加装倾角传感器，实时监测、实时纠偏。技术人员利用超声波成槽检测仪和接触式测壁仪，勤测勤纠，精准把控槽壁三维形态。

槽壁稳定是成槽的重要保障。周宴平他们还在地连墙四周布置了观测水位变化的观测井和深层土体位移传感器，实时监测地下水位和槽壁的稳定状态。通过监测数据的变化情况，动态调整孔内泥浆指标，保证孔壁全过程的稳定。

通过不断实践，南锚碇地连墙垂直度达到1/800精度目标，实际垂直度达到1/1000，个别槽段垂直度甚至达到1/1500，远优规范要求。

与成槽施工相应，一期槽段钢箱与二期槽段钢筋笼吊装，同样是精度控制关键。其中，一期槽段最重约达420吨，分3节吊装；二期钢筋笼最重节段达280吨，分2节吊装，均采用大型履带吊双机抬吊。

“2022年，我们进行地连墙试验，在下放钢箱节段过程中发现无法满足垂直度1/1000的要求，”项目高级现场工程师李靖回忆道，“后来检查发现，是由于钢箱上的吊耳的8个吊点存在几毫米的水平偏差，于是迅速优化调整。”

通过试验总结，项目团队在地连墙导墙中提前安装预埋件，并通过预埋件焊接自主研发的限位工装，在钢箱下放中可对其限位，动态调整姿态，还可作为钢箱下放完成后的临时锁定装置。同时，项目部还自主研发一种三向千斤顶，可横向、竖向移动，在钢箱落座静置状态下对其标高及位置进行微调，确保钢箱放置在设计位置。

“通过持续优化措施，试验段钢箱下放精度同样达到1/1000。”李靖说。

南锚碇地连墙采用世界首创非接触式搭接刚性接头，钢箱钢筋与钢筋笼钢筋相互交叉，形成排插式布局，你中有我，我中有你，但又没有真正实质性接触，而是通过混凝土握裹力实现受力传递。要实现两者精密穿插，面临更多挑战。

“首先是钢箱和钢筋笼下放垂直度必须要保证，在此前提下才有可能进行钢筋接头的穿插。”李靖说，但二期钢筋槽段在铣槽及混凝土浇筑时面临两大难题。

一方面，一期钢箱完成后二期槽段铣槽极有可能触碰到钢箱接头钢筋对其产生破坏，且会将铣槽产生的淤泥、渣土混入钢箱接头上，影响钢筋笼与钢箱接头连接质量。另一方面，地连墙成槽后存在钢箱两侧单边有10厘米保护层宽度，钢筋笼浇筑时混凝土会通过间隙绕流到隔壁槽段钢箱接头中，导致隔壁槽段接头被破坏。

“后果是毁灭性的，尤其是混凝土绕流。”李靖说，钢筋笼直接没有下放的可能了，在试验阶段我们就预判了这个问题。

结合钢箱结构特点，项目团队研发了一种和与钢箱高度匹配的“π”型接头箱，保护钢箱接头不受损坏。“相当于一个旋转90度的‘π’型，刚好能嵌入钢箱和钢箱接头中。”李靖介绍，接头箱就像一堵铁壁铜墙，确保了二期铣槽时铣槽机不会触碰到钢箱接头。

待隔壁二期铣槽完成后，接头箱的使命也将完成并被拔出，随后就要对钢箱排插接头冲刷清理。“既要把附着在接头上的大块泥巴切碎，还要把碎屑冲干净。”项目工程部副部长韦吉祥说。为此，项目团队研发出新型刷壁清孔一体化设备，将机械刷壁与高压喷射泥浆结合，安装于铣槽机上，实现刷壁清孔一次完成，避免工序转换损耗。

项目团队改造双轮铣刀架泥浆循环管路，将机械刷壁与射水刷壁集成一体，实现对排插式接头的高效刷壁，同时射水刷类似于“高压水枪”，能够彻底清理接头杂质。

针对另一个“拦路虎”——混凝土绕流，项目团队则采用以“防绕流囊带”为核心、以碎石等措施为辅助的“刚性+柔性”复合式防绕流体系。“首先在钢箱单侧做两个囊带，跟随钢箱下放到地下深处，在囊带中充满水，囊带就像鼓起肚子，在钢箱与槽壁间形成一道墙。”周宴平介绍。

然而，大家发现，钢箱与软地基的槽壁间并不是严丝合缝的。混凝土会挤压槽壁，持续形成绕流通道。项目部大胆提出在囊带间填充碎石，利用碎石流动性低、稳定性高的优点，在宽阔缝隙中彻底阻断混凝土绕流通道。“囊带+碎石”，就像上了双保险，完美解决绕流难题。

“每一次都是第一次”的匠心坚守

“槽段放样高程（外轮廓）检查标准范围：±10毫米；双轮铣铣槽进尺速度，小于等于8厘米/分钟……”李靖指着工地办公室墙上整齐有序的检查表格自豪地说。

他把每一道工序都做成标准，与施工实际高度契合，让质量管控有据可依。这些量身定制的检查表，涵盖成槽、钢筋笼制作、吊装、混凝土浇筑等全流程，明确了检查内容、允许偏差、责任人、检查频率。

“刚来的实习生拿着表格，也能精准找到管控重点，这就是精细化的力量。”李靖说。

泥浆作为槽壁“保护衣”，项目部采用智能搅拌系统制备，根据不同阶段调整性能指标，通过泥浆“三件套”、自动检测装置全程监控，确保粘度、比重达标，有效防范塌孔风险。“地下水位高、地质差，泥浆性能差一点，地连墙槽壁尤其是‘三槽合一’段坍塌风险就会变大，绝不允许半点马虎。”周宴平说，针对超长槽段，项目部不断优化泥浆配比，加入膨润土提升护壁效果，筑牢了质量第一道防线。

“我们常说‘敬畏规章、敬畏职责、敬畏生命’，就像电影《中国机长》中展现的一样，地连墙施工也如同驾驶飞机，只有心存敬畏，才能守住安全底线。”项目党支部书记王力说。

锚碇施工24小时不间断，项目领导班子24小时轮流带班，总工程师、副经理等管理人员全程盯控，不分昼夜、毫无怨言，用责任守护安全。

300吨钢筋笼、400吨钢箱，采用1000吨级、800吨级大型履带吊双机抬吊。“我们对待每次吊装，都像第一次一样谨慎。”项目部安全部部长郭大亮说。

钢箱和钢筋笼起吊后，要首先静置10到20分钟，这是为了观察吊点和吊装物是否有变形，以及是否存在异响等。钢箱、钢筋笼均为分节段吊装，整个地连墙钢箱、钢筋笼吊装次数近400次。“与之相应我们就有近400次的检查、旁站和监督，一次都不懈怠，确保了每一次大型施工的安全。”郭大亮说。

从2022年11月19日南锚碇地连墙开槽，到2023年12月26日地连墙完工，再到2025年初隔舱完工，二航建设者们历经两年多奋战，将这座“地下城堡”牢牢扎根长江之畔。（杜才良）