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“超级工程”背后的创新驱动

发布时间:2016-11-02阅读次数:

      
2016年10月28日,同类型桥梁中世界第一大跨径高墩多塔混凝土斜拉桥---湖南汝郴高速赤石特大桥正式建成通车。
在该大桥的建设中,素有“建桥铁军”美誉的中交二航局负责承建四个主塔中的7、8号主塔及郴州方向引桥。历时6年艰苦卓绝的建设,二航建设者们用追求卓越、敢为人先的创新精神在湘南大地树起了一座桥梁建设的丰碑。
挑战无处不在
在特大桥建设史上屡建奇功的中交二航局建设者,在这座罗霄山中的大桥上遇到了更多的挑战。
第一个挑战是地质。赤石特大桥桥址位于湖南郴州市宜章县赤石乡,有着“地质博物管”之称。而由二航局承建的9、10号墩所处区域存在超岩溶发育带和断层破碎带等严重不良地质问题,远超出了设计者的预料。
第二个挑战是桥型。大桥主塔设计为双面双曲线收腰的S型异型塔身,在目前国内已建、在建桥梁中独树一帜,宛如少女的“小蛮腰”。“小蛮腰”的主塔塔身为空心带凹槽八边形,塔外24个截面,塔内36个截面,施工起来极为繁琐,需要建设者进一步施展聪明才智。
第三个挑战是高度。赤石特大桥最高索塔7号索塔高达286.63米,主梁离地面高度182米,相当于60层楼的高度。按照工期安排、综合各类数据,用于大桥主梁施工用的挂篮承载力要突破700吨,安装难度大。同时大桥地处湘南山区峡谷地带,桥位风环境分部规律且复杂,风速大,雨天常有十级以上大风,瞬间风速可达到十二级,安全生产风险极高。
创新从改良开始
大桥7号墩位于河漫滩地上,为超岩溶发育地区,大部分岩层溶洞、溶沟、溶蚀强烈发育。面对此种地质条件,桩基施工在钻进过程极易出现塌孔、串孔与埋钻情况,极大的影响工期进度。
为解决该项难题,同时按时、高质量完成桩基施工。项目部在传统类似桩基施工工艺的基础上进行了改良,采用冲击钻正循坏钻孔,反循环清孔的施工工艺,并在钢护筒施工中设置“双钢护筒”,以此来充分保障泥浆的及时“造壁”,从而确保漂卵石覆盖层在钻进过程中不发生塌孔。在“双钢护筒”的内护筒下放中,更是采用了“无震动锤自动下沉”工艺,极大的节约了设备使用成本。
后经项目部一进步总结,编写出了《漂卵石覆盖层超岩溶发育地区桩基施工技术》,在该技术的指导下,项目桩基施工工期提前了三个月,总计节约成本达723万元。
收分装置巧塑“小蛮腰”
面对赤石特大桥设计巧夺天工的双面双曲线的异型塔身施工,要求建设者以更精细的建设思路去对待。对于此类变截面索塔模板施工,每节索塔模板安装时,内、外模板都需要改装,常规做法是将其中的一块模板进行改装,以调节适应模板之间的宽度,使改变的两个模板实现对接。这种调节模板宽度的方法对模板造成很大的浪费,且费时费力。
不断的进行改装显然是无法满足工期要求的。针对此种情况,项目部决定通过自主创新研发以改变现状。结合建设实际建设者们反复测算、试验,发明了一套“索塔内模收分装置”。该装置实现了变截面索塔模板施工中索塔模板之间发生的位移改变。利用收分板与索塔内模板表面搭接长度的变化来改变内模的宽度,并通过两边向内弯曲的收分板和拉杆,确保了模板面板搭接处混凝土线性平顺、不漏浆。收分装置的投入使用使索塔液压爬模每次爬升的高度由4.5米优化为了6米,在相同劳动时间和强度下,一座近300米高的索塔,累计省时150余天。完工后的主塔内实外光、线型优美流畅。
“前移小车”彰显大智慧
大桥施工用的超重前支点挂篮承载力高达760吨,为世界第一承载力。世界第一的背后,是极大的安装难度。由于项目地处山区,大型设备运进困难,同时项目部发现,在使用常规的塔吊等设备来进行该挂篮的安装时,步履维艰。项目总工李志成大胆提出发明一种“前移工具”的想法,巧妙的帮助组装配件进行位移。他们使用不锈钢材料进行实地模拟,过程中工具的滚轮因受力不均匀的原因频频被压碎,发明难度不言而喻。
困难没有在坚定的意志前倒下。在他们的坚持下,“主纵梁横移及纵移的小车”设计浮出水面。而后该小车在投入使用的过程中,建设者更是研发了成套的“挂篮前移装置及前移方法”的施工工艺,成功的解决了山区陡峭斜坡地形条件下的挂篮安装难题,并达到国际先进水平。
 
精益求精、厚积薄发、追求卓越、开拓创新。来自二航局的建设们用自己的智慧与汗水克服了漂卵石覆盖层超岩溶发育地区钻孔桩施工技术、双面双曲线型超高索塔线型控制施工技术、山区超大体积承台混凝土施工温控施工技术等十项堪称世界级的施工难题。“漂卵石覆盖层超岩溶发育地区桩基施工用钢护筒”、“索塔混凝土自动分料器”、“索导管定位装置”等13项创新发明获得国家实用新型专利,其中2项获国家发明专利。
在他们的努力下,项目部也先后获得“湖南省工人先锋号”、“全国青年安全生产示范岗”、“全国青年文明号”、“全国交通基础设施重点工程劳动竞赛优胜班组”等荣誉称号。
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