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“基建狂魔”又突破“禁区”,但你不知道有多难
2019/07/17 14:47  共青团中央  

  导读

  平潭,这里是祖国大陆距离台湾最近的地方。

  作为中国第五大岛的平潭岛,目前已成为全国唯一的对台综合试验区、第二批国家自贸区建设试点。

  平潭将成为台胞台企登陆的第一家园和两岸同胞共同家园。

  而平潭海峡公铁两用大桥将以公铁合建的形式跨越平潭海峡链接大陆与平潭岛。

  作为我国首座公铁两用跨海大桥——跨越深蓝,建设者们建设大桥用了近6年时间,完成了“不可能的任务”。

  挺近世界风口海域

  这样一片海域论海风全年6级以上大风超过309天,与“百慕大”“好望角”并称世界三大风口海域,论海浪基础附件下水要承受87吨波浪冲击,相当于5辆大卡车同时撞击。论地质、海底高差最高达32米,相当于10层楼的高度,而且海底裸岩坚硬如铁。天气、水文、地质的三重难题层层叠加,让这里几乎成了造桥禁区。

  

  疾风巨浪、在这茫茫大海当中立足生根绝非易事。

  “平潭海峡位于外海,风大、水文复杂、地质条件特殊,而且该桥是国内首座跨海公铁两用大桥,大规模的海上桥墩群施工,量变引起了质变,没有经验可以借鉴、复制。”中国铁建大桥局副总经理兼福平铁路项目经理纪尊众说。

  

  纪尊众直言:“我一辈子都和桥打交道,之前虽然也对工程情况有初步了解,但来到现场一看,还是被震惊到了!”

  平潭海峡公铁大桥的难度集中体现在4个方面:一是风大。全年6级以上大风天数大于309天,7级以上大于234天,8级以上大于123天,年均台风登陆3次至5次。二是水文复杂。平潭海峡靠近外海,施工海域最大水深42米,最大潮差7.0米,最大浪高2.71米。最大流速3.09米/秒。三是地质特殊。海床面高差起伏大、岩面倾斜以及无覆盖层的裸岩,最大抗压强度达到210兆帕,接近钢的抗压强度。四是梁部施工。受海上风大,高空作业影响,公铁两用大桥同建,互相干扰大。这一切都制约着施工。

  但中国的建设者们,勇敢接受了这个挑战。

  “小板凳”破解难题

  “我们在平潭大桥施工中首先遇到的是失败。”中国铁建大桥局福平铁路项目部总工程师樊立龙说起当时的情境,现在仍然有些沮丧。

  2014年3月24日,平潭海峡公铁大桥北东口水道试打深水裸岩区的第一根试验桩,打了8个小时,总算打下去了,大家都很高兴,晚饭还安排了会餐,庆祝试桩成功。没想到当天晚上10点桩就倒了。第二天早晨捞起来一看,钢护筒底部被挤压成了麻花状。经过分析,认为是钢护筒进入岩层不深,被潮流推倒了。

  “深水裸岩的挑战是大桥施工的技术瓶颈,也是国内从没遇到的深水桥墩施工难题。”樊立龙回忆道,“我们反复研究,提出方案,请专家论证,两个多月过去,却没有进展。从领导到技术人员都很着急。”

  

  “通过对钢管桩底部情况进行分析,我们提出了埋植式钢混组合平台施工技术。”樊立龙解释说,这种施工方法就是利用一个平潮期选择在海底较平处,打桩船快速插打3根以上钢管桩,并将管桩临时“夹桩”焊接形成一个“板凳平台”,然后焊接永久联结系,形成一个小的稳定初始平台,在此初始平台上的钢管内钻孔、下放钢筋笼、灌注混凝土,使这根钢管桩在岩石上“生根”,进而扩展循环施工。再用打桩船下放钢护筒与平台连接,护筒范围水下筑模袋围堰,围堰内灌注水下不离散混凝土,抗台抗涌裸岩平台搭设就此完成。一举攻克了困扰建设者几个月的技术难关。

  钢板里钉钉 石头上绣花

  这项超级工程,将直接消耗30万吨钢筋和266万吨混凝土。这些材料足以建造8座828米高的迪拜塔,建造世界第一高楼迪拜塔,花了将近6年,而留给建设者们的时间也同样不到6年。

  钻孔桩的施工需要先打入钢护筒,有的桥墩的位置的底部,就是毫无泥沙沉积的裸岩区,但是每个桥墩之间相互独立,必须硬碰硬的把每根钢护筒都打入硬度超过200的裸岩里去,钢护筒选用了硬度高达345的钢材,端部管壁厚度从3厘米增加至4.4厘米,同时为了抗击施工海域最高60吨的水平波流力,钢护筒直径达到3.3米,这么一个庞然大物安装偏差却不能超过5厘米,这无异于要在石头上绣花。传统的打桩船根本无法胜任,这场硬仗,让樊立龙整整20年的从业经验遭到了严重的挑战。

  

  中国速度从质量保证到技术难题,一次次经受着考验,一次次创造着奇迹。

  桥梁是铁路施工中,最艰难、技术要求最复杂的项目,在世界桥梁界流传着这样一句话,世界桥梁建设20世纪70年代以前看欧美,90年代看日本,21世纪看中国。

  大路朝天,中国智慧攻克道道险关,与此同时超强的装备也在不断刷新中国速度,作为这个时代的亲历者,樊立龙希望自己的团队能够尽快解决桥墩打桩的难题,为中国铁路桥梁建设再添一项世界记录。

  

  “晚上做梦都想打桩,在岩石上肯定打入不进去,就像石头上钉钉子一样。”樊立龙说。

  这座亚洲最先进的打桩船,由我国自主研发生产,海上最大打桩直径达到6米,并有GPS自动定位,将打桩误差控制在2厘米以内,正是她最终帮助樊立龙啃下裸岩打桩这块硬骨头,让平潭海峡大桥真正在海中扎下了根。

  但这座大桥的建设者们明白,这场中国建造与风浪的较量仅仅是一个开始。

  吃技术饭打装备仗

  “平潭海峡大桥建设是吃技术饭,打设备仗,两者缺一不可。”这是纪尊众对平潭海峡大桥施工的形象概括。

  平潭海峡年均6级风的天数是309天,如果按照常规施工规范,6级风就停止起重作业,那么平潭海峡大桥的有效施工时间每年将不足50天,工地上的塔吊、挂篮、还有国内首台双孔造桥机,都是为了这座大桥量身订做。

  平潭海峡公铁大桥施工的前期水下部分主要靠大型船舶,打桩船、运输船、吊装船,海上施工离开船无计可施。到了梁部施工,则主要靠架桥机。为解决海上风大影响施工的难题,他们采用钢栈桥搭设施工平台,将3台造桥机优化为两台,使用1台单孔造桥机和1台双孔连做造桥机从大桥两端岸上向海峡中央架设。

  

  “根据平潭海峡的特殊环境和工期要求,我们自主研发了国内首台台风区双孔连做造桥机,过孔一次,可完成两孔预制节段梁的拼装,工效翻倍,它的结构形式采用下承怀抱式,可以保证在8级风的条件下施工作业安全,降低了安全风险。

  “全部采用咱们国产的装备,现在我们想要的东西,没有说造不出来的。”樊立龙介绍到。

  强大的中国制造,助力建设者们去赢得这场与时间的赛跑。

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责编:刘雨菲

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