世界首秀!西堠門(mén)公鐵大橋首根“6.3米超大直徑鉆孔樁”混凝土灌注成功
2023-08-14 來(lái)源:中鐵大橋院 

  8月13日下午,目前世界橋梁樁徑最大的鉆孔樁——“6.3米超大直徑鉆孔樁”,在西堠門(mén)公鐵兩用大橋5號(hào)主塔墩首秀成功,不僅實(shí)現(xiàn)了我國(guó)超大直徑鉆孔樁“從0向1”的重大突破,填補(bǔ)了我國(guó)深水超大直徑鉆孔灌注樁建造技術(shù)的空白,更打響了我國(guó)在60米水深以上復(fù)雜海洋環(huán)境下橋梁深水基礎(chǔ)技術(shù)攻堅(jiān)克難的第一槍?zhuān)苿?dòng)“中國(guó)橋梁”全產(chǎn)業(yè)鏈向更大水深的深海環(huán)境領(lǐng)域邁出堅(jiān)實(shí)一步。

  大橋施工現(xiàn)場(chǎng)

  大橋建設(shè)已跨越了整座大橋施工難度山峰的最高峰

  “西堠門(mén)公鐵兩用大橋是甬舟鐵路的關(guān)鍵控制性工程,而5號(hào)主塔基礎(chǔ)施工又是整個(gè)大橋施工的關(guān)鍵控制性工序??梢哉f(shuō),5號(hào)主塔墩‘6.3米超大直徑鉆孔樁’施工是整個(gè)甬舟鐵路建設(shè)過(guò)程中的重中之重和難中之難。這次首秀成功,將為大橋后續(xù)剩余17根‘6.3米超大直徑鉆孔樁’施工提供重要指導(dǎo)和寶貴經(jīng)驗(yàn)。”中鐵大橋院集團(tuán)總工程師、西堠門(mén)公鐵兩用大橋總設(shè)計(jì)師肖海珠表示。

  “6.3米超大直徑鉆孔樁”技術(shù)難點(diǎn)

  難點(diǎn)1

  施工條件惡劣,大風(fēng)、深水、急流、裸巖、巖面傾斜,樁基鋼護(hù)筒埋設(shè)難度大。

  難點(diǎn)2

  地質(zhì)條件復(fù)雜,基巖破碎、軟硬不均,樁基成孔難度大。

  難點(diǎn)3

  單樁面積大,常規(guī)單導(dǎo)管灌注樁身混凝土成樁質(zhì)量不易控制。

  難點(diǎn)4

  樁身混凝土水化熱效應(yīng)明顯,容易造成樁身混凝土開(kāi)裂。

  難點(diǎn)5

  單樁面積大,常規(guī)聲測(cè)管布置檢測(cè)成樁質(zhì)量難以覆蓋樁身全斷面,檢測(cè)路徑過(guò)長(zhǎng)難以保證檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性。

  難點(diǎn)6

  樁身直徑大,樁基和承臺(tái)鋼筋碰撞問(wèn)題突出,現(xiàn)場(chǎng)施工難度大。

  以解決實(shí)際問(wèn)題為目的——

  僅僅圍繞本次“6.3米超大直徑鉆孔樁”混凝土灌注

  大橋建設(shè)還“一不小心”順便創(chuàng)下六個(gè)“首次”:

  ①

  首次在鋼護(hù)筒埋設(shè)環(huán)節(jié)采用“錘擊初穩(wěn)+分級(jí)分次鉆孔+分次錘擊跟進(jìn)” 工藝并實(shí)現(xiàn)最終穩(wěn)定。

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  帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新鏈,共同首次研制出與“6.3米超大直徑鉆孔樁”相匹配的超級(jí)旋挖鉆和超級(jí)回旋鉆,以解決超大直徑樁基成孔難題。

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  首次采用多導(dǎo)管同步灌注樁身混凝土工藝,成功解決了超大直徑鉆孔樁混凝土灌注。

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  首次研究提出了在樁中心埋設(shè)鋼管,采用水循環(huán)的超大直徑樁基水化熱控制技術(shù),有效降低了樁基水化熱效應(yīng)的不利影響。

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  首次發(fā)明了分層布置聲測(cè)管、分區(qū)進(jìn)行超聲波檢測(cè)的超大直徑樁基成樁質(zhì)量檢測(cè)方法,以保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

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  首次采用樁身與承臺(tái)鋼筋防碰撞設(shè)計(jì),消除了樁基與承臺(tái)鋼筋碰撞問(wèn)題,降低現(xiàn)場(chǎng)施工難度。

  設(shè)計(jì)是工程的靈魂,

  施工則是工程的血肉,兩者相互成就。

  為確保本次“6.3米超大直徑鉆孔樁”首秀成功,設(shè)計(jì)師們與中鐵大橋局項(xiàng)目組施工人員對(duì)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)均開(kāi)展了1:1的原型工藝試驗(yàn),包括陸地試樁和水中試樁。除了設(shè)計(jì)本身,相關(guān)施工裝備怎么樣?施工環(huán)境和條件怎么樣?設(shè)計(jì)能否與施工相吻合?設(shè)計(jì)能否保障施工安全和質(zhì)量?還能否通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)加快施工進(jìn)展?……統(tǒng)統(tǒng)塞進(jìn)設(shè)計(jì)師們的大腦,不斷進(jìn)行著組合和優(yōu)化。

  正當(dāng)建設(shè)者為“6.3米超大直徑鉆孔樁”首秀攻堅(jiān)克難之時(shí),卻逢5號(hào)臺(tái)風(fēng)“杜蘇芮”、6號(hào)臺(tái)風(fēng)“卡奴”相繼朝我國(guó)沿海地區(qū)猛烈“開(kāi)火”,導(dǎo)致海上作業(yè)不得不停工10余天。

  對(duì)于大橋自身“扛臺(tái)”,設(shè)計(jì)組早在設(shè)計(jì)前期就已考慮周全。例如,在5號(hào)主塔基礎(chǔ)采用流線型承臺(tái),主梁采用流線型三分箱結(jié)構(gòu),可抵御17級(jí)以上的臺(tái)風(fēng)。

  對(duì)于施工過(guò)程中的“抗臺(tái)”,設(shè)計(jì)師們也是絲毫不敢放松警惕。除了設(shè)計(jì)代表須24小時(shí)駐場(chǎng),實(shí)時(shí)對(duì)“抗臺(tái)”提出指導(dǎo)意見(jiàn)和注意事項(xiàng),同時(shí)還要針對(duì)臺(tái)風(fēng)之后的施工各道工序、可能出現(xiàn)的問(wèn)題或存在的安全質(zhì)量隱患進(jìn)行逐一梳理和分析,以保證人員、結(jié)構(gòu)、施工機(jī)具安全。

  設(shè)計(jì)師們心里深知,無(wú)論工程大小或節(jié)點(diǎn)難易,只有心懷“一失萬(wàn)無(wú)”的敬畏,才能收獲“萬(wàn)無(wú)一失”的喜悅。



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