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湘水飞虹:醴娄高速湘江特大桥的筑梦传奇

红网时刻新闻 记者 聂千川 通讯员 曹雨洁 胡雅萱 株洲报道

“繁弦响绝楚魂遥,湘江水碧湘山绿。”古人笔下如诗如画的湘江渌口段,如今横卧着一条气势恢宏的钢铁巨龙——醴娄高速湘江特大桥。它宛如一道绚丽的彩虹,飞跨两岸,气吞山河。在这座巍峨大桥拔地而起的背后,是醴娄高速公路第四合同段项目经理曹阳及其团队披荆斩棘、攻坚克难的传奇历程。

涛涛江水千重阻

湘江特大桥作为醴娄高速公路的控制性工程,由湖南路桥建设集团有限责任公司承建。其全长 1.998 千米,主桥长 892.8 米,为四塔五跨矮塔斜拉桥,是截至目前全国单箱梁体最宽、湘江上跨度最大的矮塔斜拉桥 。这座大桥的建成,对于完善区域交通网络、促进经济发展具有举足轻重的意义。然而,如此宏伟的工程,在建设过程中却面临着诸多前所未有的挑战。

大桥的水中基础施工,堪称“地狱级”的考验。常水位深达23米,四个主墩、六十根桩基需要深深扎入水底河床。单根桩基最大钻深达104米,相当于近40层楼的高度,桩径最大达2.5米。更棘手的是,位于江中的主墩全部遭遇溶洞,这些溶洞在水下岩层中呈“串珠状”分布,岩层与溶洞环环相扣,最多处竟有八层之多。 “桩位处地质以黏土、细沙、圆砾、溶沟、溶槽为主,孔壁稳定性极差,极易发生坍塌,钻孔施工难度极大。” 曹阳回忆起当时的情景,语气中仍透着一丝凝重。

在溶洞上打桩,塌孔、漏浆如同两只“拦路虎”,时刻威胁着施工安全与进度。为应对快速大量漏浆,项目部必须储备大量片石、黄土以及足够的人员和车辆,一旦出现塌孔,就必须以最快速度进行回填。

大桥主墩承台围堰基坑深达26米,围堰着床区起伏较大,覆盖层地质错综复杂,有砂卵石、孤石、溶沟溶槽、基岩等。这里还经历库容区汛期开闸泄洪,水流上下分层,表面流速缓慢,底部流速却高达3.6米/秒,水流压力巨大。“这些因素叠加在一起,使得承台围堰施工面临着极大的挑战,稍有不慎,就可能导致前功尽弃。” 曹阳感慨道。

创新引领铸通途

“正如古人云:‘蜀道之难,难于上青天。’对于我们湘江特大桥的建设者来说,此时的施工难度,亦不遑多让。”曹阳深知,面对如此艰巨的施工难题,科技创新是破局的关键。

为解决在库区高水头岩溶强烈发育区大直径超深桩基成孔质量控制难题,应对裂隙发育、岩体破碎、溶沟、溶槽等明显岩溶条件下的钻孔桩施工质量问题,曹阳带领团队从地质条件、钻孔工艺、设备选型、泥浆制备等多方面入手,开展了《基于岩溶强烈发育地质深水基础钻孔施工技术研究》等多项科研课题。

在桩基施工技术上,曹阳团队采用冲击正循环钻进结合阶段性反循环出渣,优质黄土结合膨润土造浆护壁,利用钢护筒跟进进行溶洞处治,减少漏浆回填和垮孔风险;运用成孔检测仪对钻孔过程溶洞区填充效果和成孔孔型进行检测;针对串珠状溶洞、溶沟溶槽等漏浆和外护筒底部垮孔等问题,采用整袋水泥、注浆和灌注水下混凝土填充;通过水下声呐探测的方法,勘探深度不小于桩底以下桩径的 3 倍并不小于 10 米的范围内,确保没有溶洞、溶蚀裂隙、软弱夹层等不良地质体,以满足基底承载力的设计荷载要求。桩基钻进过程中,还采用桩基成孔 3D 检测仪对地层变化段和岩溶区间断式检测,整套系统实现智能化,如同为桩基施工装上了 “智慧大脑”。

在施工过程中,曹阳团队创新工艺实施,采用自主研发工装,结合多设备配套工艺,成功解决了深水围堰基坑水下快速开挖难题。同时,建立围堰施工智能监测系统,通过自动化数据采集系统,实现了对围堰结构变形和内力参数的实时监测和掌握,大大提高了施工效率和安全系数。

其中为解决钻进过程中的卡锤现象,项目部在曹阳的主持下自主研发了倒锥形 “扩充锤” 技术。该技术将片石、黄土等回填到溶洞里,并让回填物往桩身两边走,加强了桩身护壁,更好地保护了桩孔。由这项创新技术总结的《一种用于溶槽区桩基施工的扩充锤技术》荣获湖南省第三届技术质量创新大赛一等奖、2022 年中国公路建设行业协会 “微创新” 成果,可谓 “千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”。

勠力同心稳步进

“一个篱笆三个桩,一个好汉三个帮。”这句话在曹阳的心中有着深刻的共鸣。他从一名普通的施工员,一步步成长为项目负责人,深知团队力量的重要性。在他的办公室里,“凝心聚力”四个大字遒劲有力,默默诉说着团队精神的真谛;小白板上,“每月专家会”的字样清晰可见,这是他积极为团队成员提供成长机会和平台的见证。

曹阳深知,人才培养是团队发展的关键。他鼓励团队成员钻研工法,将实践中的智慧结晶总结为科研成果,积极发表论文,多渠道报奖。在他的带领下,醴娄高速公路第四合同段项目部涌现出了一批批高素质、高效率、敢创新、敢作为的技术工程师。他们如同璀璨星辰,共同照亮了项目前行的道路。

在这片热土上,项目团队上下形成了一种人人想干事、人人能干事、人人干成事的良好工作氛围。他们携手并肩,共同面对大桥建设中的种种挑战。1000多个日日夜夜里,他们齐心协力,熬夜苦战,攻坚克难,用汗水和智慧书写着属于他们的传奇。

而在醴娄高速公路湘江特大桥的建设中,曹阳团队更是将团队精神发挥到了极致。他们不仅注重品质与绿色这两个“外在指标”,更将安全这一“内在指标”深深扎根于心。他们坚守安全底线,强化安全监管,定期发布安全分析预警情况,及时研判和解决安全生产风险隐患。持续落实的“四必查、三必看、两必核”安全管理机制,更是为大桥的安全建设筑起了一道坚实的防线。

正是这样一支团结一心、奋进不息的团队,才使得湘江特大桥在重重困难中得以逐步建成。他们用行动诠释了“人心齐,泰山移”的真谛,共同铸就了这段辉煌的历程。

匠心独运耀三湘

为了赶回在水下施工中耽误的工程进度,同时用科技手段为创建品质工程保驾护航,曹阳带领团队充分运用新质生产力,在水面建设部分采取了一系列创新举措,提效率、赶进度、保质量。

大体积承台混凝土浇筑完成后,项目部将其整体浸没在循环热水中,并利用循环热水及江中冷水对承台进行养护及温控。通过预埋温控元件监测的数据,及时调整冷却水管流量,使承台大体积混凝土处于一个温度可调的养护环境。这样既能尽可能地加大温差,加强混凝土在养护阶段的散热,降低温峰;又能根据温度监控反馈的数据随时调整环境温度,有效、及时地控制大体积混凝土表里温差。降温水经混凝土内部循环,“内降” 带走混凝土热度后被加温,排出后作为“养生”用水,提高混凝土表面温度,减小温差,“外保” 效果显著。这种方法不仅节约了传统覆盖材料,不需额外养护水,降低了成本,还节约了加热能耗,实现了循环资源的重复利用,可谓一举多得。

承台之上,36 根 φ820×8 毫米的钢管桩通过型钢及钢管的连接,形成了坚不可摧的整体。在墩身施工阶段进行支架施工,利用工字钢作为卸落架。为解决斜腹板施工水平约束难题,在模板外桁架上设置型钢骨架连接,在支架分配梁上布置刚性型钢斜撑。主桥 0 号块设计混凝土 1775.6 立方米,施工方量较大,现场采用分层两次浇筑,在箱梁倒角处进行分层,并布置冷却水管以防止混凝土开裂。采用 12 立方米的混凝土运输车将混凝土运输至现场,安排 2 台天泵进行浇筑,确保了施工的顺利进行。

大桥之上,140束高强钢绞线斜拉索如银练般横跨天际,得益于“光纤光栅型智慧桥梁拉索及其安全云评估系统”的研制成功,斜拉索索力实现了多测点准分布式可靠测量,精准高效。在安装过程中,曹阳带领团队加强建模计算,与各参与单位紧密配合、数据共享,调整过程张拉力,确保斜拉索安装及张拉过程高精度控制,让大桥的“筋骨”更加稳固,犹如钢铁长城般屹立不倒。

主桥上部结构现浇梁采用单箱三室截面,桥面宽 39.5 米,挂篮悬浇梁段最大重量 630 吨、节段长度 4 米,主梁外侧斜腹板 60.56 度陡峭如峰,翼缘板悬臂 7 米如翼,悬浇梁施工与斜拉索横隔板、挑臂加劲肋、斜拉索锚头等结合紧密。采用四主桁菱形挂篮悬浇施工,受横隔墙影响,不设置内滑梁,采用后场拼装内模、整体吊装的形式。通过布置和埋设相关测试元件,进行施工现场的结构测试、跟踪计算分析及成桥状态预测,得出合理的反馈控制措施,指导现场施工,确保施工完成后的主梁线形、索塔偏位等几何参数以及索力、主梁、墩柱和索塔截面应力等物理参数满足设计和相关规范要求,让大桥的 “身姿” 更加优美,成为了三湘大地上一道亮丽的风景线。

历经千难万险,在曹阳和全体建设者的不懈努力下,2024年12月29日,湘江特大桥终于成功合龙。

夕阳下,大桥宛如一座天空之桥,平添了几分婉约和灵气,仿佛一条绚丽的彩虹横跨湘江两岸,正所谓 “长风破浪会有时,直挂云帆济沧海”。这座大桥的建成,不仅是一项伟大的交通工程成就,更是曹阳及其团队在湘江之上书写的一段波澜壮阔的建设传奇,为我国交通事业的发展增添了浓墨重彩的一笔。曹阳将继续带领团队,在未来的交通建设征程中,创造更多的辉煌。

来源:红网

作者:聂千川 曹雨洁 胡雅萱

编辑:任欣蓓

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