大国工程江苏实践丨世界最大跨度悬索桥迎来施工新进展
来源:中央广电总台国际在线  |  2024-08-23 16:19:58

  8月23日,世界最大跨度悬索桥——张靖皋长江大桥北航道桥北锚碇沉井基础施工取得重大进展,这座相当于19层楼高、13个篮球场大小的沉井基础宛如“定海神针”一般精准下沉到位。

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现场合影

  张靖皋长江大桥连接张家港、靖江和如皋三市,是国家发改委印发《长江干线过江通道布局规划(2020-2035年)》中明确的“十四五”期间重点推动建设的过江通道项目。大桥跨江段全长7859米,包含南、北两座航道桥以及南、中、北三段引桥。由中交一公局集团承建的北航道桥北锚碇沉井基础为国内公路桥梁最大的沉井基础,长75米、宽70米、高57米,相当于13个篮球场大,19层楼高。沉井下沉施工过程中项目团队克服了穿越黏土层、盲区取土、下沉困难等诸多施工难题,最终实现了沉井的精准下沉,沉井下沉过程中最大中心偏位1.6厘米,相当于一颗“玻璃球”大小,达到同类工程的顶尖控制水平。

  循序渐进,“定海神针”稳步沉入地下

  桥梁基础施工是超大跨径桥梁建设的重中之重,沉井因整体性强、体积大,结构强度高、变形小、刚度大等优点,施工时兼具围堰结构而成为大跨径桥梁塔墩及锚碇基础的重要形式之一,广泛应用于重大工程。

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施工现场

  沉井施工就像“昼夜更替”一样,是一个循环往复的过程,沉井慢慢“长高”,再慢慢地“变矮”,经四次交替,直至最终稳稳扎根于长江之畔。沉井基础自2022年11月正式开始施工,施工过程中共计安装钢筋6300多吨、浇筑混凝土8.4万多立方米、取土30多万立方米,项目团队经历600多个日日夜夜,最终沉井接高下沉施工圆满完成。

  技术创新,探索沉井施工“新方法”

  沉井施工现场场地较为集中,且多为高空作业,起重吊装作业频繁,安全风险高。为此,项目采用钢筋模块化预制安装技术和悬臂模板辅助施工。钢筋模块化预制安装将大量的高空作业转为后场的标准化施工,既能改善人员作业条件又能减少工序衔接时间,同时保证了施工质量,实现了安全、质量、进度的共赢。除此以外,首次在大型陆域沉井采用井外固定可调节式塔吊,大幅度提高了设备的完全性和使用效率;针对沉井地基加固技术不系统、过于保守的现状,打破常规设计方法及试验规程,提出更加逼近实际的新方法和新标准,使沉井临时地基加固更符合实际受力,提高了接高下沉过程中的可控性。

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施工现场

  沉井单次下沉泥浆处理最大方量达100万立方米,根据计算及以往施工经验需配备92亩场地用于处理泥浆,而项目可用泥浆处理场地仅为37亩,远远无法满足泥浆处理需求。针对以上难点,项目创新采用“多孔联排”泥浆调控法和“设备+自然沉淀”泥浆处理新方法,将泥浆浓度提升了近60%,使项目泥浆处理方量减少约82万立方米,同时使泥浆处理设备效率得到最大化利用。

  智能建造,赋予沉井施工“超能力”

  影响大型陆域沉井下沉姿态稳定的因素众多,沉井遇倾斜、扭转、突沉风险大,纠偏难度大。项目沉井所处区域地质以砂层为主,粗细砂层较厚且存在粉质黏土,沉井下沉过程面临下沉速率及姿态难以把控、受力情况复杂等重难点问题。

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施工进程

  针对以上难题,项目自主研发沉井5D智能建造系统,全方位预埋智能传感器将数据接入平台,对沉井施工中的水位变化、土体沉降、应力应变、空间姿态等关键指标进行实时监测与孪生,并将系统与智能取土装备进行联动,创新采用“时间+深度”控制龙门吊按照既定路径定点、定量吸泥取土,同时吸泥管探头对井底的泥面高程进行自动测量,利用云计算和AI算法,对龙门吊的取土施工进行功效分析,指导取土作业,实现沉井下沉全过程可视、可测、可控。

  张靖皋长江大桥于2022年10月开工建设,计划于2028年建成,大桥建成后将对落实长三角区域一体化发展、长江经济带发展国家战略、优化长江干线过江通道布局、完善区域路网布局以及推进跨江融合发展等具有重要意义。(文/图 黄凯军 石婉秋 赵亚京)

编辑:高一芳
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