记者赵珊珊通讯员朱晓亮
入夏以来,气温持续升高。在江苏张靖皋长江大桥北航道桥南锚碇施工现场,20多米深的基坑底部,80多名工人挥汗如雨、干劲十足,加紧推进基础大体积混凝土施工。
“月初我们完成了南锚碇首层封底,较计划工期提前了1个月,累计浇筑混凝土10920立方米。”中交路建张靖皋长江大桥A3标项目经理南进江说。
张靖皋长江大桥全长约29.8公里,其中跨江段全长7859米,分别设置主跨2300米的南航道桥和主跨1208米的北航道桥,建成后将成为世界最大跨径桥梁群。其中,中交路建承建的北航道桥南锚碇采用三角框架重力式锚碇,基础为外径90米、厚1.5米的圆形地连墙支护结构。锚碇基坑开挖深度21.3米,开挖直径88.5米,开挖方量约13万立方米,竖向分9层开挖(含帽梁),复杂程度如同开挖一座“地下城堡”。开工以来,项目积极创新工艺,全面提高数智化水平,高质高效推动工程建设。
“豆腐”上插牢2497根“筷子”
“常规锚碇要嵌入岩层,可我们这里主要为冲积平原,100米以下才有岩石,地基软得像块豆腐。”南进江说。
南进江介绍,南锚碇位于马洲岛,基础软弱,覆盖层厚,承压水水头高,不存在满足传统地连墙要求的持力层和天然隔水层。项目创新采用超高压旋喷桩在底部形成人工加固土复合基础,形成强度、摩擦系数满足要求且渗透系数小的人工隔水层。
在犹如豆腐的软弱地基上插入2497根同心变径桩,牢牢支撑起约50万吨重的锚碇,施工难度不言而喻。不仅如此,南锚碇地基加固面积达5944.7平方米,最大加固深度52.8米,这样超大深度、超大面积的地基加固施工,在行业内尚属首次。
为了确定水泥浆配比、压力、流速、流量等参数,项目不断试验摸索,历时8个月提出D—RJP施工工法,结合复喷工艺,在确保桩径的同时,有效提升了桩体强度稳定性。最终,项目采用12台RJP工法桩机进行深层地基加固,并采取跳桩施工工艺,相邻两根桩施工时间间隔小于48小时,保证咬合质量,用时8个月完成了深层地基加固。
数智技术让地下施工耳聪目明
基于工程数字化建模与仿真、智能化生产与施工、智慧化管理,项目应用BIM、云计算、物联网、大数据等信息化技术,着力使工程建造向着更加智慧、精益、绿色的方向发展。
南进江告诉记者,超高压喷射注浆属于隐蔽工程,且过程中涉及关键设备120余台,需要监控关键参数80余项,任何一台设备性能不达标或任何意向参数偏离允许误差,都会对工程质量造成较大影响。因此,项目创新研发了深层地基加固智能建造数字孪生系统,该系统基于三维场布、设备及结构模型,通过U3D游戏引擎技术,实现三维场景云渲染,1∶1真实还原现场施工场景,系统动态模拟包括旋喷、上升及复喷等多种施工状态,实时监测设备运行状态和关键数据指标,超限预警联动,降低有限空间多设备作业风险,便于现场快速应急反应;建立超高压旋喷桩质量溯源管理机制,动态追溯单桩历史数据,确保水泥用量及各项工艺指标始终处于可控范围;通过环保型泥浆工厂在线化监控,动态调控废浆压滤处理,循环利用压滤水,提高水资源利用率,实现废渣废水零排放。
在技术团队的共同努力下,项目不仅做到了施工全周期可测、可视、可调、可控,而且实现了对深层地基加固建造过程智能化管控及正反向溯源,一举攻破行业内桥梁大面积深层地基加固成孔垂直度、黏土层成桩直径及强度、桩间咬合效果等难题。
本文刊于《中国交通报》6月24日8版
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