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聚焦杭州湾(2)| 深海测量“透视眼”

发布时间:2025-11-15阅读次数:

在苍茫的杭州湾海面上,一座世界级跨海长桥正拔节生长。“这台易拉罐大小的激光扫描仪,就像深海中的测量‘透视眼’,帮我们解决了深海无支撑点测量难题,实现了效率与精度的双重突破。”二航局杭州湾跨海铁路桥项目测量部长王会洲手持仪器,自豪地说道。

杭州湾跨海铁路桥是新建南通至宁波高速铁路的控制性工程,也是目前世界在建长度最长、建设标准最高的高速铁路跨海大桥。大桥长29.2公里,包含三座航道桥和引桥。其中,长17.9公里的海中引桥是施工重点,二航局承担了10.72公里的建设任务。


2023年12月,随着海中引桥钢管桩施工推进,一个难题凸显:离岸10余公里后,如何对打入海底的钢管桩进行竣工复测,以控制大桥线型?


“海上钢管桩孤零零的,周边没有任何支撑点,传统岸上全站仪测量法完全失效。”王会洲回忆。项目团队首先考虑船舶辅助测量,但因成本高、风险大、潮水制约效率等被否决。随后,团队引入无人机摄影测量技术,并邀请高校专家到现场指导,又受限于环境:杭州湾潮汐频繁,仅退潮时桩身显露,作业窗口极短,且海上风浪易导致无人机掉落,测量误差达10多公分。


项目团队又尝试在钢管桩周围搭设测量平台。然而,当王会洲站上如孤岛般狭小的平台时,发现仪器无法舒展,测量结果也无法保证。若扩大平台,则1500多根海中引桥钢管桩成本太高。传统路径纷纷碰壁,测量工作一度陷入僵局。


“要不试试便携式激光扫描技术?”困境中,王会洲与测量团队提出了新思路。他们瞄准了仅易拉罐大小的激光扫描仪,其核心优势在于轻便、高精且能适应恶劣环境。项目团队还自主研发了专用工装:在一根杆子底部安装磁铁,能将扫描仪牢固吸附于桩身,无需人工扶持,彻底摆脱外部平台依赖。


仅用20秒,单站测量数据便采集完毕;30分钟内,单个桥墩所有钢管桩的内外业测量工作全部完成,且精度达5毫米。这项创新不仅攻克了离岸测量无支撑点的难题,更将效率提升了数十倍。


更令人惊喜的是,激光扫描仪的潜力在后续关键工序——钢吊箱围堰施工中被进一步激发。重2500吨、面积相当于5个篮球场的主墩钢吊箱,需精准套入42根超百米长桩基。而底板开孔直径仅3米,相对于直径2.8米的桩基,左右容错空间仅10公分,精度要求极高。


要确保开孔无误,需精确测量42根桩位。但王会洲发现桩基钢护筒垂直度难以测量。“一开始用的是传统的吊锤球方法,但主墩位于海中央,杭州湾海上风浪大,吊锤球晃动太厉害,精度无法控制。”王会洲表示,要想测出精度,则需要人进入钢护筒内部,辅助稳定锤球,这样安全风险极大。


测量团队又想出一招:用浮球法测量。该方法与吊锤球方法相反,即通过给钢护筒灌满水,将球浮起来测量。但经尝试后发现,浮球法同样因风浪影响无法保证精度。


“把扫描仪倒过来用呢?”王会洲的灵光一闪提议道。项目团队迅速优化原有工装,研制出一套类似“自拍杆”的新装置,将倒置的激光扫描仪伸入钢护筒内部,能快速采集垂直度数据。“不到半小时,42根桩全部精准测完!”王会洲兴奋地说。


在测量“透视眼”的强力支撑下,钢吊箱底板高精度开孔难题迎刃而解。2024年10月,千吨钢吊箱实现精准沉放;至2025年6月,由二航局施工的1512根海中引桥钢管桩全部施工完成。从空中俯瞰,绵延数公里的海中引桥钢管桩,如一排钢铁“琴键”,静静镶嵌于蔚蓝波涛之中。(梁秋仪)


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