核心摘要:溶洞、流沙...太難了!南玉鐵路建設(shè)者攻克樁基施工世界性難題!
8月22日凌晨,隨著主橋17號墩-14樁基最后一方混凝土灌注完畢,標志著由廣西交通投資集團投資建設(shè)、集團承建的南玉鐵路控制性工程——六律邕江特大橋主橋樁基施工全部完成,項目建設(shè)迎來突破性進展。
南玉鐵路六律邕江特大橋主跨320米,是國內(nèi)在建時速350公里無砟高速鐵路最大跨徑鋼箱混凝土部分矮塔斜拉橋。主橋全長622米,其中17號、18號主墩基礎(chǔ)采用樁基+承臺的結(jié)構(gòu)形式,樁基礎(chǔ)分別為24根樁徑3米、樁長17-83米不等的鉆孔灌注樁群樁,屬于水上大直徑超長樁基施工。樁基位于巖溶發(fā)育區(qū),部分樁基最大溶洞深21米,最大埋深76米,個別樁基位于呈75°~85°的溶槽斜巖上、且存在部分半巖半土樁位,樁基上部為厚度12~30米流沙層,部分樁基存在承壓水。為確保樁基施工順利推進,解決流沙、溶洞、孤石、漏漿、斜巖等問題,保證成孔質(zhì)量,項目黨支部成立“交投先鋒+南玉鐵路控制性工程六律邕江特大橋攻堅突破先鋒隊”,帶頭克難攻堅,科研攻關(guān)。多次邀請各界橋梁、地質(zhì)專家來現(xiàn)場共同探討施工工藝20余次,召開專題研討會40余次。通過優(yōu)化工藝,先后克服了水上作業(yè)橋梁施工組織難度大、巖溶發(fā)育強烈、超厚沙層鋼護筒打設(shè)精度要求高、超深斜面巖層進尺慢、超長水上樁基垂直度控制難度大、大噸位鋼筋籠加工及固定難等世界性難題。“交投先鋒+南玉鐵路控制性工程六律邕江特大橋攻堅突破先鋒隊”
“83米超長樁、3米超大直徑、85度斜巖、上百個溶洞、超厚的流沙層,如此復(fù)雜的樁基施工,世界罕見。”在六律邕江特大橋施工現(xiàn)場,面對復(fù)雜的施工環(huán)境,國內(nèi)樁基施工領(lǐng)域?qū)<覀兗w感嘆。邕江作為珠江流域西江水系的最大支流,因為常年累月的沉積和自然變化,岸邊形成了流沙層,極易塌孔,這對樁基施工是一項極大的考驗。2020年9月11日,17號墩-13樁基施工到52米深度時,突遇溶洞造成和相鄰孔位串孔,引起上部砂層塌陷,將16噸重的沖擊鉆頭被埋38米厚,在清理至10米時,又與邕江河水串通引起二次塌孔,造成地表下沉,整個樁基孔位全部填充滿。作業(yè)人員通過護筒跟進、旋挖小鉆頭清理,同時,采用兩臺高壓風(fēng)管反循環(huán)方式和大功率泥漿泵循環(huán)進行清孔。為提高穿越流沙層鉆進速度,保證成孔質(zhì)量,采用直徑3.3米鋼護筒跟進的方法解決塌孔問題,一次跟進鋼護筒60米,重約100噸,確保順利度過流沙軟弱層。如果說,流沙是建設(shè)者碰到的第一只“攔路虎”,斜巖便是第二只“攔路虎”。現(xiàn)場技術(shù)負責(zé)人黃林偉介紹,“樁基幾乎處于垂直的巖面上,半軟半硬,軟弱不均造成鉆頭偏孔發(fā)生卡鉆、鋼護筒底部漏漿等情況出現(xiàn),必須要保證接觸面受力均勻。”17號主墩的下方正好位于V型峽谷帶,坡度達到75-85度,特別是13號、15號、16號、23號樁,位于85度斜巖處,這對樁基施工提出更大的挑戰(zhàn)。“需要通過拋填片石+黏土+袋裝水泥來平衡受力面,單次拋填1米,才能‘消滅’約50公分的斜巖,平均以每天30公分的速度緩慢向下推進。我們還創(chuàng)造性地在16噸重的鉆頭上加裝一圈鋼護板,增加鉆頭的側(cè)面受力面積,不斷優(yōu)化工藝措施,有效降低卡鉆風(fēng)險。其中13號樁歷時8個半月才完成灌注。”黃林偉說。廣西喀斯特地貌分布,地下巖溶發(fā)育強烈,樁基施工的見溶洞率近50%,串珠狀溶洞、大傾角斜巖貫穿整根樁基,成為了建設(shè)者面前的第三只“攔路虎”。2021年1月11日,建設(shè)者在24號樁基下方52米深處,遇到了21米高的巨型溶洞,大小有7層樓高。建設(shè)者通過往溶洞內(nèi)拋填片石、黏土、膨潤土、混凝土、碎石、水泥等,保證樁基順利推進。一年來,作業(yè)人員累計遭遇類似的大小溶洞約50個,拋填片石黏土達到10萬方。施工難度大、技術(shù)要求嚴、周期長、安全風(fēng)險高,是17號主墩施工最顯著的特點。即便有著20年樁基施工經(jīng)驗的施工隊伍帶班薛斌也感嘆道,“90多米深的樁我也建設(shè)過,像17號墩的樁基,遇到了流沙、斜巖、溶洞、卡鉆、孤石、串孔,這么復(fù)雜的真是第一次見。”歷時14個多月,經(jīng)設(shè)計院橋梁和地質(zhì)工程師共同驗證,六律邕江特大橋主墩樁基最后一根樁基于2021年8月15日成孔。“為保證大直徑鉆孔樁順利施工,保質(zhì)保量推進主墩建設(shè),入場施工以來,項目部倒排工期,僅在17號主墩施工中先后投入8臺沖擊鉆孔設(shè)備、1臺旋挖鉆、1臺150噸履帶吊、1臺90噸履帶吊、1臺雙夾振動錘、鋼護筒500噸、鋼筋約750噸、混凝土6200余立方。在施工過程中,堅持24小時帶班制度,做到人停機不停,狠抓原材料質(zhì)量、大直徑鋼筋籠質(zhì)量、混凝土配合比管理,確保樁基質(zhì)量全面提升,以高標準嚴要求全面打造‘南玉品質(zhì)’”。該項目現(xiàn)場經(jīng)理劉振化介紹道。目前,南玉鐵路六律邕江特大橋建設(shè)順利,主橋樁基施工全部完成,項目建設(shè)加速推進,為后序施工夯實基礎(chǔ)。接下來,17號主墩鋼平臺即將拆除,進入承臺施工階段;18號墩承臺已經(jīng)施工完成,正在施工塔柱第六節(jié)(23.5~29.5米),預(yù)計于8月25日進行第六節(jié)澆筑。據(jù)悉,新建南玉鐵路是規(guī)劃建設(shè)南寧至深圳高速鐵路的重要組成部分,項目建成后,將結(jié)束廣西最大僑鄉(xiāng)玉林市不通高鐵的歷史,成為兩廣間第三條速度最快、運輸能力最強的高鐵通道,南寧到玉林的時間將由2小時5分縮短為42分鐘左右。
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