汉江在荆楚大地上蜿蜒流淌,其支流唐河,曾是“南船北马”古驿道上的黄金水道。20世纪80年代,因河床淤积、水位下降,这条连通鄂豫两省的水上通道遗憾停航。
近四十年后,沉寂的古航道迎来转机。唐白河航运开发工程被列入“十三五”“十四五”综合交通运输规划重点项目,唐河双沟航运枢纽成为打通唐河-汉江-长江高等级航道的关键咽喉。“修这样一个枢纽,核心问题只有一个:怎么让水听话。”中交二航局襄阳唐河双沟枢纽项目技术负责人薛书豪说。
挪水
2023年3月,项目还没进场,就有一道时间算术题摆在技术团队面前。
根据原设计方案,先围堰施工泄水闸,待水闸建成过水后,再封堵船闸进水区域,开展船闸施工。工序逻辑本身没有问题,但团队按这个顺序排工期,怎么排都差一个汛期。
“这个项目如果排队干,泄水闸占两个枯水期,船闸只剩16个月。”薛书豪说,“缺口刚好卡在一个汛期上。”
船闸和泄水闸之间,是一片宽约200米的天然滩涂。项目负责人汪勇在策划会上提出一个大胆的思路:在滩涂上直接开一条导流明渠,把河水提前引到中间,两侧的船闸和泄水闸就能同时干地施工。
思路有了,落地是另一回事。薛书豪带队搜遍全国案例,白鹤滩、小浪底、崔家营一期……他们发现凡是分流施工方案,要么围一半留一半,要么分左右幅施工。这些方案有一个共同的技术瓶颈,那就是都要建导墙。导墙不仅会增加工程量,还存在一个隐患:先施工的一侧通水后,两侧底板会产生不均匀沉降。
横在面前的还有一道隐形的坎。这套方案等于推翻了原设计的施工顺序,属于重大变更。设计院有顾虑:导流明渠放在滩涂中间,洪水漫滩怎么办?河岸冲刷怎么控制?
项目团队决定听取行业专家们的意见。2023年春,水利厅、长江委、交通运输厅的专家们齐聚一堂,讨论的核心是唐河的一笔“水文账”。大家翻出了唐河超过30年来的水文资料,一遍遍地核算不同断面下导流明渠的过流能力。“成也是个方案,败也是个方案。”薛书豪说,“我们一定要把它搞成。”
最终,方案于2023年10月落地。按照方案,导流明渠长1170米,顶宽92米,设计过流能力600立方米/秒。这个流量可以覆盖枯水期的常规来水,保证船闸和泄水闸同步施工且不受影响。但是,到了汛期,唐河洪峰流量可达数千甚至上万,导流明渠显然扛不住。针对极端情况,团队也考虑了解决方案:汛期把泄水闸围堰打开,让洪水从闸孔下泄。“导流明渠更像临时便道,汛期该拆围堰就拆,不能硬扛。”薛书豪说。
导流明渠共计55万方土,项目团队用了一个月时间挖完,连挖带护坡带通水。原本发愁的弃土问题,也因后期适配防洪工程全部就地消化。11月底,明渠通水,船闸和泄水闸同步施工的局面就此打开。事后复盘时,项目团队惊喜地发现,这一步把整体工期提前了8个月。最重要的是,这么一提前,省掉的不仅是时间,更是一整个枯水期要额外搭进去的工序和风险。
堵水
导流明渠把水“请”到了场地正中间。但“请神”容易,接下来更要“防神”。
船闸基坑开挖最大深度达21.4米,底部标高只有50.9米。唐河枯水期水位在海拔63米左右,洪水期则更高。一边是蓄着水的导流明渠,一边是深挖下去的基坑,两边最大水头差超过10米。更棘手的是地质条件,场区地层以粉细砂、中粗砂为主,孔隙大、透水性强,在动水压力下极易发生渗透变形。“水一渗,砂就跑;砂一跑,基坑就稳不住。”但薛书豪的思路很明确,“我们要堵疏结合。”
项目团队选择在导流明渠两侧打三轴搅拌桩防渗墙。三根钻杆同时旋转下沉,边切土边注浆,桩与桩之间咬合,形成一道连续的水泥土墙。墙深27米,穿透粉细砂层,底部嵌入相对不透水的粉质黏土层,把明渠里的水牢牢锁在墙内。
他们还在基坑周边布设132口降水井,24小时不间断抽水。每口井影响半径约30米,井与井之间形成漏斗搭接,把基坑范围内的地下水降到安全线以下,保证干地施工条件。
然而,地基处理试桩那天,还是出了状况。钻头旋转下沉时一切正常,但拔出来的一瞬间,一股水从地下喷涌而出,直往上翻。“这是承压水,”薛书豪说,“地勘报告里有,我们知道,但没想到压力这么大。”承压水被限制在相对隔水层之下,一旦钻孔揭穿顶板,水头就会猛烈上涌。要是硬着头皮接着打桩,水压会把浆液冲走,桩的质量无法保证;要是放任不管,则可能扰动周边地层,引发更大的渗漏通道。团队连夜研判,最终选择在桩位周围增设减压井,先把压力卸掉,再继续施工。
“这就是水,它总在你意想不到的时候,提醒你它的存在。”薛书豪说。
治水
导流明渠的大手术做完,等着项目团队的还有精细活儿。
唐河船闸闸室按Ⅲ级标准建设,长180米,宽23米。闸墙上的浮式系船柱是船舶过闸时稳定船身的关键部件。这个结构里藏着轨道槽、护角等金属埋件,要与闸墙混凝土紧密结合。传统工艺分两次浇筑,先浇闸墙主体,在系船柱位置预留槽口和植筋,等金属结构安装到位、精度调整完成后,再补浇二期混凝土。
这种工艺在行业里是主流做法,但薛书豪掰着手指列了四个技术问题。新旧混凝土结合面容易出现漏浆、错台、色差等问题,整体性不如一次成型;闸墙高18米,二期施工属于高空作业,植筋、绑扎、埋件安装都在窄缝里进行;同一位置两次支模、两次浇筑,工序重复;多道工序叠加,金属结构的安装精度容易产生累计误差。
“我们经常看着工人师傅系着安全带在18米高空干活,太危险了。”薛书豪说:“两次浇筑的接缝质量也确实难保证,不如一次做到位。”
他提出一次浇筑成型的思路。在闸室底板施工阶段,就提前将基座固定埋件预埋到位。模板体系做一体化设计,系船柱基座模板、闸墙模板,连同工人作业平台,整体拼装、同步施工,一次到位。“既然迟早要做,不如把后面的活提前‘预埋’进去。”薛书豪解释道。
但新问题随之而来。闸墙底板分左中右三块独立浇筑。当一段底板上的闸墙浇筑到一定高度,上部重量增加,底板会产生不均匀沉降——外侧受压下沉,内侧翘起,就像跷跷板。监测数据显示,最大偏移达到5毫米。“对金属埋件来说,5毫米是很大的误差。”如果不管它,继续往上浇,误差会层层累积,最终导致系船柱轨道垂直度超标。
团队想出了一套控制办法,浇一层,停一停,不等混凝土完全硬化,立即在墙后回填土方、封堵空隙。这样一来,原本各自为战的三块底板被连成一体,土方反向施加压力,把底板“扶正”。测量人员埋设观测点持续监测沉降和位移数据,确认稳定了再往上施工。“分层浇筑、随浇随填、及时闭合、观测稳定”,团队总结的这十六字口诀,把跷跷板效应控在可控范围内。
另一个难题在闸墙钢筋。船闸闸墙结构迎水面垂直、背水面倾斜,截面自下而上渐变收窄,钢筋也呈倾斜状,角度达到十几度。工人绑扎钢筋没有专用作业平台,要么踩在钢筋上,要么搭木跳板。这样操作既不安全,也保证不了保护层厚度。
项目团队从桥梁施工获得灵感,琢磨出了一个可伸缩的周转式作业平台。平台外形像一个抽屉,外面是固定框架,里面是可抽出的活动平台,能根据墙体截面的宽窄变化双向调节尺寸,匹配倾斜的钢筋面。一段墙体钢筋绑扎完成后,平台收回,整体吊装到下一段继续使用。两套平台从底到顶,周转了上百次,彻底解决了倾斜墙体钢筋施工无安全作业平台、保护层控制难、钢筋易变形的问题。
验水
时间回到2024年7月,唐河迎来了两次大考。唐河是典型的雨源性河流,上游河南段没有大型水库调蓄,洪水来得快、来得猛。湖北襄阳河段没有水文监测站,项目团队只能靠上游河南的水文资料推算。当地老人说,在这里活了大半辈子,没见过这么大的水。
7月初,第一次洪峰来了。水势比预想的猛,项目团队经过研判,提前在围堰上开了口子泄洪。弃小保大的决策见效了,虽然开了一个口子,但围堰整体保住了,第一次大考算是平安度过。
7月14日,项目部联合地方搞了一场防汛演练。练完没两天,更大的洪水就来了。7月16日凌晨,洪峰流量从平时的每秒十几立方米飙到七千多立方米。导流明渠的设计过流能力是600,面对这个量级,漫滩是必然的。不仅如此,洪水更是漫过河岸,涌进了岸边的田地和村庄。项目部进水一米深,梯笼、模板、设备全都泡进了洪水里,整个工地一片泽国。
驻地旁边的村子被洪水围成了孤岛。项目部全员出动,配合当地政府用皮划艇转移留守老人和小孩,把腿脚不便的一个一个抱上去,有人则自发开着私家车到村委会接人,截至当晚10时,项目团队协助区政府完成了1200余名村民的撤离。
洪水退去,满地淤泥。“当时真的很颓废。”薛书豪回忆,“看着辛辛苦苦干了半年的工地被淹,感觉一下子被打垮了。”7月的襄阳酷热难耐,没水没电,空气里弥漫着淤泥和垃圾的腐味。从清淤、消杀、场地修复,到电路恢复、道路打通,整整干了三个月。项目班子带头驻场,全员连轴转。最难的时候没人撂挑子。
2024届新员工恰好在洪水前后报到。面对肆虐的洪水,这些刚走出校门的年轻人没有一个人退缩,抢险时都主动往前冲,清淤、搬运、消毒,什么都干。洪水退后第三天,他们穿着胶鞋,踩在半米深的淤泥里,把项目部的物资一件一件抬出来冲洗。
这场大考也带来了意外的收获。导流明渠被洪水冲刷后,过流断面被自然扩大,实际过水能力较设计预想大大增强。更重要的是,经此一役,团队对唐河的水文规律有了切肤的认识。30年水文资料毕竟只是纸上的数字,只有经历过七千多流量的现场,项目团队才真正知道了“50年一遇”四个字意味着什么。
2025年,唐河枢纽主体结构施工过半。泄水闸14个闸墩一字排开,巍然挺立;船闸上下闸首封顶,闸墙一节一节往上长。年底,湖北省水运工程观摩会在唐河枢纽召开。导流明渠同步施工技术、浮式系船柱一次浇筑工艺、装配式鱼道……一连串创新成果在全省同行面前亮相,团队的巧思和坚守收获了一众行业专家的大拇指。
时至今日,薛书豪偶尔会想起2023年国庆节的那个下午,8个人站在河边研究导流明渠施工方案的那一刻。河弯还是那个河弯,但水的脾气,他们已经摸透了。“水工工程不是和水作对,”他说,“而是顺着它的性子,给它留出路,也给自己留后路。”(王子剑)



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