大江奔流,不舍昼夜。
连续32年稳居全国百强县前三甲的江苏苏州张家港市,依江而生、以港兴市,坐拥80公里长江黄金岸线,是长江入海前最后一处天然良港,也是全国首个县级亿吨大港所在地。 2022年6月28日,创下6项世界之最、主跨达2300米的“世界最大跨径悬索桥”张靖皋长江大桥在此动工兴建,将为这座滨江港城打通通江达海、连接南北的全新通道;2025年12月1日,大桥350米高的“世界最高主塔”顺利完工。
“就像是在拼一个巨型乐高。”提到主塔建设,技术员们时常这样打趣。三年半时光里,中交二航局张靖皋长江大桥项目团队凭着这份乐观攻坚克难,让这座世界级的“巨型乐高”于江底扎根、江上矗立、云端封顶。
江底筑基:立起大桥“定江神针”
张靖皋长江大桥连通苏州张家港市、泰州靖江市与南通如皋市,跨江段全长约7.9公里,由南引桥、南航道桥、中引桥、北航道桥、北引桥组成,全线布设5座桥塔,其中南航道桥南主塔是唯一位于江心、且高达350米的世界之最。桥区地处长江深水航道,江底上层为粉砂、下层分布粉质黏土,土层松软易冲刷。要在此处筑牢桥塔根基,需要打下97根深达106.5米的桩基,还要再打下97根超长钢护筒为桩基施工保驾护航。
“我主动请缨来张靖皋项目,想积累更多一线实践经验。”黄修平是项目核心技术负责人之一,深耕桥梁深水围堰技术攻关十余年,曾为港珠澳大桥、深中通道等多项重大工程提供技术了支撑,但驻扎项目、全程负责一座桥的从无到有,对他来说还是第一次。
2022年盛夏,钢护筒施工即将启动,长江却遭遇了罕见的汛期返枯,实际水位较预测值偏低2米,让打桩船面临着搁浅风险,连施工的“第一步”都迈不出去。黄修平带着团队每天紧紧盯着水位变化,抢抓高水位时机“突击”施打,又在低水位时段进行江段清淤,想方设法为施工创造条件。现场一派热火朝天,护筒已经被打到快要卷边了,却还剩下6到8米打不进江底。“再硬打的话,护筒都要报废了”。
眼看既定30天工期即将延误,黄修平拉着项目经理助理武齐齐连夜复盘现场工况。“清淤阶段我们就发现,实际地质与前期勘测资料存在偏差。”黄修平分析,江底淤泥具备“非牛顿流体”的特征,外力越大土体越密实,传统施工方式难以奏效,需要改变施工思路。于是,他迅速调整工艺,采用冲击锤定位、振动锤接续插打的组合方案。经过反复调试,全部钢护筒顺利就位,无一根报废、无一处改动。
然而,此时工期已经耽误了57天,接下来如何加速桩基钢筋笼的下放、优化混凝土的泵送和保障桩基钻孔的效率及质量,成了黄修平需要解决的问题。一番考量下,他决定改造施工平台:“原先的平台范围有限,导致吊装距离远、混凝土下料慢,施工效率不高。我决定给已经施打好的每根钢护筒都设计一个‘盖子’,与现有的施工平台连成一片,将平台扩大。”
这些“盖子”由工厂进行标准化制作,不仅安装方便,还可拆卸、可移动、可重复利用,获得一致好评。平台的结构也在商讨后集众智进行了优化,让整个平台都有了“重载”的能力,真正成了能跑重车、停大吊,实现施工区域全覆盖的“江上施工场地”。不久后,一个长159米、宽70米的大型重载平台很快便安装落地,履带吊终于能在平台上无拘无束地行走,直接站在桩孔口旁边吊装钢筋笼,混凝土罐车也可以直接开到桩孔口旁,不再需要用泵车远距离输送。
然而,黄修平并不满足于此,转身又对施工方案进行重新评估,把原先12米一节的桩基钢筋笼改成24米,吊装次数直接减半。此外,他还结合现场复杂的地质条件,对桩基护壁泥浆的比重、粘度、含砂率三大核心指标实施动态监控、精准控制,使其能稳稳护住孔壁,有效防止桩基塌孔,又能使钻渣顺利浮出、不糊钻头,保障了钻进速度与成孔质量。
最终,原先6到8个月的工期,他们仅用时108天。经检测,97根桩均为I类桩。
稳基固座:于风浪中坚守精度
桩基的顺利完工,极大地提振了项目团队士气。2023年4月,承台施工全面启动。作为桥塔基座,承台如同江心人工岛,是大桥至关重要的下部结构。与常规临时围堰不同的是,由于张靖皋长江大桥靠近长江黄金水道,为预防船只撞击给桥塔带来冲击,大桥承台钢围堰采用“永临结合”的设计,既要考虑到成本,又要考虑到它永久性的稳定和美观。
“承台围堰由278根锁扣式钢管桩组成,单根长45.8米,杆件细长,桩体之间的锁扣必须紧密贴合,施工控制难度极大。”武齐齐记得,试桩时首根钢管桩还能勉强成功,但两三根之后便无法再打下去,即便沿用钢护筒施工时的复合锤击工艺,依旧未能化解这一难题。分析现场情况后,他判断是因为钢管桩过于细长,垂直度误差会一根接一根层层累加、越来越大,导致钢管桩越来越倾斜,衔接用的锁扣也几近撕裂,无法继续插打。他尝试着“重新开局”,换了一处继续试桩,却在打到十余根之后再次受阻。
无奈之下,武齐齐只好求助于黄修平,对钢围堰施工方案大刀阔斧的修改也由此拉开了帷幕。
“原设计45.8米的桩长主要是考虑了防冲刷,但桥区300年一遇的最大局部冲刷深度仅22.1米。桩体过长,反而会放大施工难度。”多方研讨论证后,黄修平将钢管桩长度优化至37米,而针对偏差累积的问题,他提出了“跳打法”的解题思路:“隔一个打一个,不让它持续累加不就行了?”
这套“跳打法”需在第一轮时控制好每根钢管桩的定位精度和垂直度,才能让第二轮插打的钢管桩顺利插进预留的空隙里。为此,黄修平带领团队“废物利用”,将试桩使用的钢管桩裁剪成1米的截段,五个一组,按钢管桩的设计标准焊接成一套高精度顶部导向定位工装。这样,仅需定位好其中一根,便可精准卡固钢管桩顶部位置、强制约束桩体偏差,还能留出“刚刚好”的空隙供第二轮插打,从源头解决了超长钢管桩易偏位、锁扣易损坏的难题,让围堰成型精度满足了永久结构的验收标准。
承台施工最大的“拦路虎”,是用于衔接主塔首节段的166根锚杆。依据设计,张靖皋长江大桥主塔像“乐高”一样由30个钢节段拼接而成,其中首节段和承台由166根长13米,直径13厘米的锚杆进行衔接,需要在承台施工时预埋好。为保证166根都能准确、顺利地同时穿过首节段底座上预留的孔洞,每一根锚杆的偏差都必须控制在2毫米以内,这不仅影响首节段的施工质量,更关乎着施工现场的安全。
“这些锚杆很细长,本身就不好控制精度。”武齐齐说,“还有一大半是要埋进承台混凝土里,被混凝土一压,误差会更大,控制在2毫米内简直是天方夜谭。”
再难,也必须得上。黄修平为166根锚杆量身定制了一个巨大的大刚度定位架,再依据设计图纸给底层锚杆定好孔洞,可以精准定位每个锚杆的位置,并初步固定锚杆,使其不产生位移;中间层是高精度定位板,用于控制锚杆的垂直度、二度校准锚杆的位置;上层用4个螺栓结构包围住锚杆,可以朝任意方向对锚杆进行高精度的微调。
这套钢架将随着锚杆埋进承台混凝土里,通过层层卡位消解混凝土对锚杆的挤压,可要实现“2毫米内误差”的严苛目标,还需要现场的高度配合。
于是,武齐齐和技术员们开启了疯狂的测量校准,混凝土浇筑前测、浇筑后测,凝固后为判断是否有移位又再测,再隔1天又为了判断环境因素影响还要测,每一根都如此反反复复、每浇一层混凝土都要重复一遍。166根,他们测了足足有上万次。
节节攀升:向最高处铸就荣光
施工现场因锚杆忙得火热的同时,项目部测量室主任赵鹏飞驻守钢结构加工厂,同步推进首节段的制造。它的总吊重达760吨,底部塔座预留166个双层孔洞,孔洞直径仅比锚杆大5毫米,对位容错空间极小。为此,赵鹏飞搭建了以塔中心为原点的专属三维坐标系统筹双向测量,现场反复校核锚杆数据,工厂同步跟踪孔洞加工精度,两端上万次测量形成闭环,确保数据高度统一。
2024年春节后,项目迎来首节段吊装窗口期。冬春之交的季节里,江风四起、江水翻涌、浮吊晃动,武齐齐备齐千斤顶、导向架、缆风绳等全套调位设备,做好长时间攻坚准备。待江面风浪趋缓,首节段逐渐靠近锚杆、趋于平稳,黄修平和武齐齐带着技术员们爬上了这块巨型“乐高块”查看每个孔的对位情况。通过孔洞清晰完整地看见锚杆的那一刻,吊着的心终于逐渐平静:“能成!”
一声令下,吊臂缓缓下放,166个双层孔洞全部同时精准对上了166根锚杆,完美穿过,仅仅花费10分钟,首节段便平稳落位。落下的瞬间,现场响起阵阵欢呼,掌声雷动。武齐齐激动难掩:“顺利得像个奇迹!”
这10分钟的奇迹,不是“运气好”,而是每一步都做到极致的必然,是上万次努力的回馈,也是二航建桥“国家队”实力的证明。在后续施工中,这支队伍展现出了大国工匠的从容,让主塔塔柱以每半年100米的速度节节攀升。2024年10月,张靖皋长江大桥主塔突破100米;半年后的2025年3月,主塔突破200米;2025年9月,主塔突破300米。
“作为世界最高桥塔,它的混凝土浇筑工艺难度突出。”黄修平介绍道。这座350米高的巨塔想要牢牢立于江底软地基之上,需在保障结构稳定的同时减轻塔柱的重量,世界首创的钢箱-钢管混凝土约束组合体系结构便应运而生。
与传统钢筋混凝土塔柱相比,这套结构自重更轻、刚度更优,承载力提升30%的同时塔柱自重减轻了50%,抗风与抗震性能也得到了显著提升。然而,塔柱内置的钢管直径仅3.6米,为保障混凝土的浇筑质量,必须尽可能减少浇筑次数,经多家单位商讨过后,决定每40米浇筑一次。
考虑到狭窄的浇筑空间和极高的浇筑落差,黄修平计划采用流动性好、无需过多振捣的C60自密实混凝土。此外,为了防止过大浇筑高差导致混凝土产生骨料分离的离析现场,黄修平创新设计了内置式防离析缓冲装置,在塔柱钢管内壁焊接“月牙形”缓冲板。这些缓冲板与钢管壁呈30°夹角,把原本笔直的钢管轻松改造成“s形”,通过多级减速、改变流向实现防离析,确保混凝土均匀密实。
让黄修平最为满意的,是350米超高塔能做到仅仅偏差9毫米的完美先行控制,而这成功的背后,是赵鹏飞电脑里满满当当的测量数据。
为控制好线形,他们采用了先吊装、后精调的“延后控制法”。赵鹏飞先前建立的塔座坐标系得到了延用,塔柱节段在工厂预制时,可以利用坐标提前标定节段间对应点位的间距,把理论相对位置的数据固定好。与此同时,对上一节段的定位进行复核,刨去环境影响计算出其理论位置坐标,以此为新节段吊装定位的基准;吊装时,将各点位坐标数据与基准调成一致后,就能判定线形合格,可以完成焊接固定。为规避白天日照带来的热胀冷缩,高精度的测量全部安排在夜间开展,他和测量团队长期夜班作业,要背着15公斤重的测量仪器爬垂直入云的梯笼。江风习习,塔下是分布在江岸的万家灯火,塔上,他们在夜空中与时间赛跑,一步一复核,将每个点位精准地“钉”在云端。
2025年12月1日,张靖皋长江大桥350米高的主塔顺利封顶。从桩基开钻到塔柱完工,这场持续3年半的“拼乐高”攻坚在此刻,终于大功告成。
大江奔涌,塔影凌云。日夜奋战间,中交二航局建设者们把汗水融进江涛,把匠心刻进塔身,在长江咽喉处架起通途,为中国桥梁再添一座世界级地标。而这座长江上的 “云端乐高”,也将承载往来车流,见证时代的车轮滚滚向前。(黄子珅)



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