太湖隧道建设现场。中交三航局供图
全媒记者 魏鋆依 通讯员 戈靖
10月13日,国内在建最长水下隧道——苏锡常南部高速公路太湖隧道路面沥青混凝土试铺顺利完成,标志着太湖隧道正式进入沥青摊铺阶段。
太湖隧道是苏锡常南部高速公路常州至无锡段的关键控制性工程,为全国在建最长湖底隧道。该项目由中交三航局三公司承建,面对国内之最,在项目建设过程中,建设者们遇到了哪些困难?如何突破?又有哪些技术创新?
水工见韧性
据了解,太湖隧道这条“巨龙”建设首先需要进行桩基施工“稳住脚跟”,三航“桩9”需要借助送桩器将长24.7米的混凝土预制方桩送至湖底泥面以下15米,而太湖流域地质以淤泥质粘土和粉质粘土为主,土质硬,吸附力强,直接导致沉桩难度大,而拔出送桩杆更困难,这也导致工程初期效率相对不高。
为了解决功效问题,中交三航建设者将原装的柴油锤换成更先进的液压锤,实现每分钟锤击30次,可连续锤击200万次,不间断工作1110个小时的新突破,使得沉桩速度大大加快,由起初的每天两根提高至最高每日可沉桩15根。
其次改用高强度送桩杆,从每5根桩更换一次送桩杆改进为每60根更换一次送桩杆,节约了11个小时的更换时间。
项目最终历时20个月,马山段3654根预制方桩全部打完,稳稳地扎在了湖底15米处,创下全国非预应力方桩水下送桩纪录,相比传统灌注桩,采用预制水泥方桩,工期更短、更环保。
另外,由于项目第三、四、五仓的地质条件差,淤泥质粉质粘土占主导,含水量高、孔隙比大、压缩性高,并具有触变性、流动性等特点,不易开挖、运输困难。三个仓段全长1711米,固化宽度124米,平均深度8米,固化方量达170万方,经过多次探讨与实地考察,中交三航局三公司项目部引进螺旋式固化机、采用新型固化剂—坤泽淤泥固化剂,将外侧便道淤泥固化先行,以此减少侧向淤泥流动的压力,运用此“三板斧”,攻克淤泥固化“拦路虎”。
工程有创新
“在太湖水下近20米处建隧道,做到滴水不漏靠的是我们对高品质的严苛追求。”近日,太湖隧道主体工程基本完工,看着光洁平滑、严丝合缝的隧道面层,项目常务副经理李宝枝自信地向前来参观的同行们介绍。
据了解,渗漏水现象是困扰隧道施工的技术难题,也是太湖隧道绕不过去的坎。早在动工前,施工团队就针对渗漏水问题多次召开研讨会,为混凝土打造“强健体魄”成为大家的共识。
围绕大体积混凝土耐久性的关键问题,项目部成立了技术攻关小组,结合科研课题研究和现场实践,提出一整套解决炎热气候条件下混凝土裂缝和内部缺陷、提高清水混凝土观感效果的方式、方法。
此外,项目部还引进具有高新技术水平的制冰机组,以物理降温的方式降低混凝土水化热,将混凝土温度严格控制在标准范围内。在浇筑过程中,引入分布式光纤传感技术,在混凝土施工过程中预埋分布式光纤光缆,实时采集温度、振动数据控制混凝土浇筑质量,克服了大体积混凝土浇筑时间长、方量大等难题,确保隧道底板一次性浇筑成型。
“太湖隧道项目垂直支护段长达2.8公里,仅靠常规的支架搭设工艺,根本满足不了进度需求,况且支架搭拆还有周期长、安全隐患大、施工效率低等一系列弊端。”项目负责人介绍,针对此问题,中交三航建设者进场之初就成立了科研攻关小组,在无现成施工经验可循的情况下,独立自主进行工装研发,成功研发并应用了整体可移动支架台车、模筑台车与钢筋台车的双联动工艺、中隔墙高大模架及钢筋台车的双联动工艺。
此外,项目部还建立了钢筋加工及构件预制配送中心,采用智能分拣机器人等全自动钢筋加工设备,降低人工投入。同时设置了集现代化、智能化、信息化和机械化于一体的全封闭式混凝土供应中心。通过科技创新的途径,培养了一批科研人员和产业化的专业施工队伍,实现了“机械化换人,智能化减人”的最终目标。
环保广收益
“太湖美,美就美在太湖水。水边芦苇青,水底鱼虾肥。”为了保证太湖“水美”“鱼虾肥”,守住“大美太湖”的美名,项目部在施工中坚持着“无影”“无声”“有形”的环保理念。
在项目部搭建的太湖临时码头上方,一条高约6米、总长达700多米的“V字形”空中带式输送机,成为一道特殊的岸边风景线。
在这条光洁、全封闭的高空履带里,项目部施工所需要的砂石料等原材料不动声色地就被运送到了距离临时码头200米的混凝土供应中心里,再通过两条长约200米的皮带机,所有砂石料被精准地下料在12个料仓的指定位置。下料完成后,4台高空雾炮机不间断地喷洒水雾,把扬尘淹没在料仓里。
“这样的传送方式让原材料‘来无影、去无踪’,不仅解决了运输扬尘的问题,实现了零污染,还减少了原材料陆上运送的时间和距离成本。”项目负责人介绍。不仅如此,项目部对施工过程中的噪音控制一直坚持“无死角”,分区分段分时,精准控制施工期间的“大嗓门”。
“水上施工部分项目部采用围堰明挖法逐段施工,打桩均在钢护筒里进行,缩小噪音辐射面,降低施工音量。”项目负责人介绍,项目部还制定了“污水零容忍”制度,“三航桩9”定期要进行设备保养维修,含油机舱水及机修污水每次都由专人集中收集后送至指定地点,不让一滴污水流入太湖,给太湖的生态环境提供“无声”的关怀。
随着控制性工程太湖的隧道的全线贯通,苏锡常南部高速公路建成通车也迈进冲击阶段,预计今年底该项目通车后,将实现与苏、锡、常三市的高速公路环线直接沟通,还有助于提升沪宁通道作为国家综合运输大通道的功能,成为拉动长三角经济发展的新引擎。
本文刊于10月20日《中国水运报》2版