第03版:物流
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2019年3月25日 星期

地震带上创造的奇迹
——写在海文大桥通车之际
▽最后一片钢箱梁吊装。
▽海南海文大桥的壮观景象。

□ 通讯员 尹旺 张延涵 葛利龙 文/图

3月18日,全国唯一跨越地震活动断层的跨海大桥——海南海文大桥建成通车,其抗震、抗风级别均为国内同类桥梁最高。

断裂带上“定神针”

“如果把桥梁比喻为顶天立地的巨人,那么桩基础就是踩在海中坚硬地层里的‘脚’——只有‘稳住下盘’才能从一开始就保证整座桥梁的抗风和抗震性能”,中交二航局项目负责人黄鹏打了一个比方。

因为规划设计及地形条件限制,海文大桥地处三条断层的交汇处附近,桥址无法有效避让断层,而复杂的地质条件无疑给施工带来了严峻挑战。

一般而言,大型桥梁主墩的桩基直径在2至3米范围内,但随着经济社会快速发展,桥梁承受着日益繁重的交通压力,能够承受更大压力和外部作用的大直径桩基渐成趋势。加之历史上大地震的影响,设计人员不得不谨慎地采取非常规的方式,让最关键的主墩桩基直径加大至世界罕见的4.3米。

为了确保万无一失,中交二航局的建设团队在正式施工前特地做了一次桩基试验 。“也正是因为这次试验,我们得以发现并解决了桩基实际施工中的重大难题”,黄鹏讲述。

原来,桩基施工图纸中设计了3层密密麻麻的钢筋笼,钢筋接头间距过密导致工人难以实现精准对接,试验过程中,浇筑的混凝土也很难顺利穿过3层并列排布的钢筋之间的缝隙,要将这些缝隙填满,把钢筋包裹在混凝土里更是难以实现。

如果不解决这个问题,桩基稳固程度根本无法保证,那将对大桥造成致命影响。

经过反复计算,在不改变桩基受力功能的前提下,项目团队将桩基钢筋的布置方式由3层调整为4层,钢筋的布置方式由“并排”设置优化为“前后”设置。这种层叠堆放的方式组合,没有改变钢筋的根数,却扩大了钢筋间距,含有碎石等成分的混凝土可以轻而易举地通过,如此一来保证了桩基混凝土浇筑成型的质量,钢筋水泥能紧密结合在一起。

如今沉入海底的桩基稳稳扎入断裂带海底岩石深处,在波峰浪谷中犹如“定海神针”。

渔舟碧波白鹭飞

海文大桥桥址附近不少居民秉承多年的传统,海产养殖、出海打渔几乎是他们的全部经济来源。要在当地建桥的消息传出后,一度成为了他们茶余饭后的谈资,隐忧、焦虑等情绪弥漫在渔民中间,他们最担心的是施工会不会造成污染,影响他们的生计。

“事实上,我们用实际行动打消了他们的顾虑”,中交二航局海文大桥副总工向梨梨作为进场较早的一批员工,对全过程的环保管控深有体会。

进场初期他们自立高标准,制定了专项环保管理制度,对比分析了全国其他优秀项目在此方面的经验,还对海南环保方面的条文进行了全方位宣贯。

但钻渣、泥浆是施工过程中必须直面的问题,更何况是下部结构非同一般的大桥,施工垃圾稍有不慎排放到海中不仅会对生态造成不可估量的破坏,更将面临高额的处罚,而这些施工垃圾的最终归宿成为了最受周边渔民关注的问题。

“经过多次方案设计、分析,我们最终找到了钻渣和泥浆的好去处”,这支建桥队伍中,曾在武汉沌口长江公路大桥有过同类施工经验的副总工尹相龙介绍道。

泥浆和钻渣在桩基施工过程中通过强力泵向外抽取,排放到早已准备好的大型渣箱中,当这些渣箱装满后,它们会被吊车或者停在海面的施工船集中送到陆地上。

陆地上大大小小的沉淀池在这里等待着泥浆,它们会经过几级沉淀,最终向外流出清洁无害的清水。而施工过程中所产生的钻渣一点也没有浪费,建设者们巧妙利用,把这些钻渣作为施工材料运用到便道的修建当中。

整个过程虽然在一定程度上增加了时间和经济成本,但确保了铺前海湾的良好水质和岸线的完整,帮助当地筑牢了生态屏障。

跨越时空再相逢

海口与文昌400年的隔海相望在大型设备、渔船渔排的见证下,踏上了牵手重逢的新征程。

海文大桥的钢箱梁吊装主要集中在主桥与跨断裂带引桥区域。其中主桥的塔区、临时墩、过渡墩支架梁段及跨断裂带引桥的钢箱梁均采用起重船吊装,主桥的其余钢箱梁则采用桥面吊机吊装。

然而项目开工后,出于对自然的敬畏和对大桥建设的审慎态度,使得设计方最终决定将跨断裂带引桥的上构施工方案由连续钢箱梁变更为简支钢箱梁。方案变更使得架设在每两个桥墩间的钢箱梁相互独立,并通过设置伸缩缝保持了桥面连续性,如此一来,引桥便可灵活应对蠢蠢欲动的海底震颤,避免桥梁遭受毁灭性打击。

但钢箱梁尺寸、重量的变化同时意味着起吊设备、吊具、吊装工艺必须作出相应改变,这成为他们技术攻关的新课题。

挑战首先来自起重船的选型。

此时的海文大桥在方案变更下,急需优化起重船选型,寻找一艘“满足最重620吨钢箱梁起吊、胜任主桥与引桥钢箱梁吊装任务、且更具性价比”的起重船。担此重任的设备部部长金吉诚深知这并不容易。那段时间,他拿着钢箱梁设计图纸,询问设备站、过往的合作单位……调动了一切可以利用的线上线下资源。

终于功夫不负有心人,一艘名为“镇航工868”的700t起重船进入他的视野。当时,这艘船正在海口某填岛工程发挥效力,金吉诚看到这个庞然大物欣喜不已,项目团队反复用CAD模拟“镇航工868”吊装、移位的各种工况,并和负责疏浚、测量的同事一同到现场海域进行反复比对核实、对钢箱梁的施工全过程进行细致研究,最终才锁定了这件颇具性价比的利器。

然而新的问题接踵而至——与起重船搭配使用的现有吊具因过于笨重,导致“镇航工868”的起吊重量直逼安全系数极限,工程施工安全第一,优化吊具结构势在必行。

为此,二航局建桥团队和武港院合作攻关,对吊具结构展开了广泛调研,并汲取各种吊具所长,设计出一种形如两个“扁担”平行相连、可达到“自平衡”的压杆式吊具,实现了“四两拨千斤”的轻盈。

但是海文大桥的主桥塔区梁段与引桥钢箱梁的尺寸、结构与重量均不相同,因而吊点位置也各异,是否需要针对每种钢箱梁设计独立吊具?

负责桥梁上构现场工作的叶鹏提出了不同思路。他曾是江西九江二桥与武汉沌口长江大桥钢箱梁吊具的主要设计者,颇有经验的他从吊具细节入手,通过在连接处安装可拆换的高强螺栓和可拆装的销轴,实现了吊具杆件结构的自由拆分重组,“比如吊装完主桥钢箱梁,就可以将主桥吊具在水上平台改装为引桥吊具的形状,再吊到引桥进行大节段钢箱梁吊装。”如此一来,既节省了吊具转换时间,更降低了吊具制作成本。

奇迹的创造总伴随激荡的浪潮。

3年砥砺,建设者们面朝大海、搏击风浪,将初心化作书写传奇的能量。他们精心筑就的海文大桥犹如扎根大海的勇士,迎风张开坚实的臂膀,与海天共一色,让天堑变通途。


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