中鐵大橋局橋梁工程師揭開(kāi)高質(zhì)量建橋的秘密
2018-11-03 08:41:00 來(lái)源: 長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)
  長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)融媒體11月3日訊 在中鐵大橋局的中國(guó)質(zhì)量獎(jiǎng)證書上,給出的獲獎(jiǎng)理由是:天塹變通途“四位一體”質(zhì)量管理模式。這一模式被中鐵大橋局解讀為:科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、土建施工、裝備研發(fā)四大要素為一體,對(duì)橋梁建造和運(yùn)營(yíng)進(jìn)行全要素、全過(guò)程、全方位的質(zhì)量控制。作為全世界建橋最多的企業(yè),如何運(yùn)用“四位一體”質(zhì)量管理模式,在極冷、極深、風(fēng)浪極大、對(duì)生態(tài)環(huán)保要求極高等極端環(huán)境下保證大橋質(zhì)量?2日,長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者專訪了中鐵大橋局設(shè)計(jì)分公司設(shè)計(jì)二室主任、高級(jí)工程師馬曉東,揭開(kāi)背后的秘密。


  同江中俄鐵路大橋 。由中鐵大橋局提供。
  建橋處6級(jí)以上大風(fēng)每年超過(guò)300天
  開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)建立風(fēng)浪預(yù)報(bào)系統(tǒng)
  日前,世界最長(zhǎng)跨海峽公鐵大橋平潭海峽大橋主塔全部封頂,正在海上架梁。
  平潭位于海壇海峽與臺(tái)灣海峽之間,橋址所在的海峽,與百慕大、好望角并稱世界三大風(fēng)口海域。馬曉東介紹,那里每年6級(jí)以上大風(fēng)超過(guò)300天,7級(jí)以上大風(fēng)超過(guò)200天,最大浪高約9.69米,堪稱“建橋禁區(qū)”,建設(shè)條件遠(yuǎn)比已建成的杭州灣跨海大橋、港珠澳大橋惡劣。
  為此,中鐵大橋局旗下的科研平臺(tái)——中鐵大橋科學(xué)研究院開(kāi)展了風(fēng)浪預(yù)報(bào)系統(tǒng)的科學(xué)研究,根據(jù)外海的波浪來(lái)科學(xué)預(yù)測(cè)橋位的波浪風(fēng)浪大小,以指導(dǎo)每天的現(xiàn)場(chǎng)施工。
  開(kāi)展波浪力技術(shù)研究攻關(guān),在橋位區(qū)域建立了波浪要素監(jiān)測(cè)場(chǎng),開(kāi)展橋梁基礎(chǔ)、圍堰等結(jié)構(gòu)物波浪力物理模型試驗(yàn)研究,計(jì)算鋼護(hù)筒、圍堰受波浪力的大小,確保樁基、承臺(tái)施工質(zhì)量。
  打入世界最深的橋梁斜樁前先打30多根做試驗(yàn)
  研發(fā)斜樁插打?qū)蚣芙Y(jié)合GPS精確定位
  日前,大橋局建設(shè)者們正在“一帶一路”的孟加拉建造帕德瑪大橋,樁基施工已全部完成,墩身澆筑、鋼梁架設(shè)正同步展開(kāi)。
  這座橋給建橋者帶來(lái)的最大挑戰(zhàn)是因地質(zhì)條件限制,要打入目前世界上最深的橋梁鋼管斜樁。


  “大橋海鷗號(hào)”吊起3000多噸重的鋼梁,為平潭海峽大橋架梁“力挺千鈞”。由中鐵大橋局提供。
  大橋共有40個(gè)水上橋墩,每個(gè)橋墩均由6根斜度1:6的鋼管樁共同支撐起,如同橋墩下方長(zhǎng)出“利爪”。每根鋼管樁直徑3米、長(zhǎng)度近120米,重達(dá)500噸,要打入水下100多米深。
  馬曉東介紹,因?yàn)闃堕L(zhǎng)且深,對(duì)打入精度要求極高,哪怕偏一度,樁底的位置就可能偏移好幾米。為此,大橋局采用專用軟件根據(jù)地質(zhì)情況對(duì)打樁施工進(jìn)行了模擬計(jì)算,并專門訂制了世界上最大的液壓錘。
  大橋局董事長(zhǎng)劉自明透露,在項(xiàng)目開(kāi)工之初,國(guó)外監(jiān)理工程師要求樁與土之間的摩阻力系數(shù),必須靠實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)來(lái)測(cè)定?!盀楸WC質(zhì)量,整座橋200多根工程樁,打了30多個(gè)試驗(yàn)樁。這在國(guó)內(nèi)是很少見(jiàn)的,但我們必須不折不扣地做到,因?yàn)檫@樣的參數(shù)關(guān)乎到整個(gè)橋梁樁基礎(chǔ)的質(zhì)量安全?!?br>  馬曉東介紹,他們還設(shè)計(jì)研發(fā)了一套可精確定位的斜樁插打?qū)蚣?,并結(jié)合GPS定位,保證樁基精確打入設(shè)定位置。
  港珠澳大橋“零傷害”穿越白海豚保護(hù)區(qū)
  從設(shè)計(jì)到施工遵循最高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)
  由中鐵大橋局承建的港珠澳大橋九洲航道橋7公里標(biāo)段在33座主橋中率先貫通。馬曉東透露,施工區(qū)域穿越國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物中華白海豚自然保護(hù)區(qū),雖非核心區(qū),但從設(shè)計(jì)到施工均遵循“零傷害”最高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
  在橋梁設(shè)計(jì)方面,為盡量少占白海豚生存空間,特地將橋梁承臺(tái)深埋在海床底下,“我們把石頭鑿了幾層樓深,這種施工法在世界上屬首次”。
  為減少橋墩數(shù)量,多給白海豚留出活動(dòng)空間,設(shè)計(jì)時(shí)特將橋的跨度加大,兩個(gè)墩身之間的間距因此拉大,如深水區(qū)由70米增大到110米,淺水區(qū)由70米增大到85米。


  “大橋海鷗號(hào)”吊起3000多噸重的鋼梁,為平潭海峽大橋架梁“力挺千鈞”。由中鐵大橋局提供。
  施工期間,每條施工船舶和施工平臺(tái)上均配備經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)的觀豚員,對(duì)施工海域的白海豚加強(qiáng)瞭望。馬曉東說(shuō):“大橋局一共配備了50余名觀豚員,一旦發(fā)現(xiàn)白海豚蹤跡,觀豚員先通過(guò)對(duì)講機(jī)叫停施工,將竹竿插入水中,用錘子敲打,進(jìn)行無(wú)害驅(qū)趕,然后進(jìn)行15分鐘觀察,確未發(fā)現(xiàn)蹤跡后才恢復(fù)施工?!?br>  此外,整個(gè)施工環(huán)節(jié)力求盡量降低對(duì)白海豚及海洋環(huán)境的影響。如在前期基礎(chǔ)打樁施工時(shí),特采用低噪音的振動(dòng)打樁錘。
  氣溫零下三十多攝氏度已達(dá)人體承受極限
  創(chuàng)新施工工藝采取多種措施保溫
  今年10月13日,由中鐵大橋局承建的“一帶一路”重點(diǎn)工程同江中俄鐵路大橋144米主跨最后一吊鋼梁安裝到位,標(biāo)志該工程中方施工段全部完成。
  同江中俄鐵路大橋位于黑龍江省同江市與俄羅斯下列寧斯闊耶之間,是連接中俄兩國(guó)的首座跨江鐵路大橋。
  馬曉東介紹,在東北地區(qū)施工,低至零下30多攝氏度的氣溫和刺骨寒風(fēng)已達(dá)到人體承受的極限,給施工帶來(lái)極大難題。
  為保證極寒環(huán)境下的施工質(zhì)量,項(xiàng)目部為鋼筋現(xiàn)場(chǎng)安裝搭設(shè)封閉的保溫棚,根據(jù)天氣情況在棚內(nèi)開(kāi)著熱風(fēng)爐升溫;為避免混凝土凍結(jié),在全封閉的攪拌站里完成攪拌;攪拌站在地下鋪設(shè)了地暖裝置,使用熱水鍋爐循環(huán)供熱堆沙保溫,確保料倉(cāng)環(huán)境溫度可達(dá)5—10℃;在運(yùn)輸過(guò)程中還要給攪拌車蓋上保溫棉被,保證運(yùn)輸途中的溫度。
  項(xiàng)目部通過(guò)工藝創(chuàng)新,先后在鉆孔樁施工中,攻克了無(wú)黏性砂層易塌孔、1.7米厚冰層鑿除等一系列技術(shù)難題,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在零下30攝氏度、5級(jí)風(fēng)等惡劣條件下深水樁基施工的空白。(記者韓瑋 通訊員劉佩婭 張靜)
  【編輯:葉子】
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