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中鐵大橋局橋梁工程師揭開高質(zhì)量建橋的秘密
2018-11-03 08:41:00
來源: 長江日報
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長江日報融媒體11月3日訊 在中鐵大橋局的中國質(zhì)量獎證書上,給出的獲獎理由是: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、土建施工、裝備研發(fā)四大要素為一體,對橋梁建造和運營進(jìn)行全要素、全過程、全方位的質(zhì)量控制。作為全世界建橋最多的企業(yè),如何運用“四位一體”質(zhì)量管理模式,在極冷、極深、風(fēng)浪極大、對生態(tài)環(huán)保要求極高等極端環(huán)境下保證大橋質(zhì)量?2日,長江日報記者專訪了中鐵大橋局設(shè)計分公司設(shè)計二室主任、高級工程師馬曉東,揭開背后的秘密。
同江中俄鐵路大橋 。由中鐵大橋局提供。
建橋處6級以上大風(fēng)每年超過300天
開展技術(shù)攻關(guān)建立風(fēng)浪預(yù)報系統(tǒng)
日前,世界最長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級以上大風(fēng)超過300天,7級以上大風(fēng)超過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——中鐵大橋科學(xué)研究院開展了風(fēng)浪預(yù)報系統(tǒng)的科學(xué)研究,根據(jù)外海的波浪來科學(xué)預(yù)測橋位的波浪風(fēng)浪大小,以指導(dǎo)每天的現(xiàn)場施工。
開展波浪力技術(shù)研究攻關(guān),在橋位區(qū)域建立了波浪要素監(jiān)測場,開展橋梁基礎(chǔ)、圍堰等結(jié)構(gòu)物波浪力物理模型試驗研究,計算鋼護(hù)筒、圍堰受波浪力的大小,確保樁基、承臺施工質(zhì)量。
打入世界最深的橋梁斜樁前先打30多根做試驗
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。
這座橋給建橋者帶來的最大挑戰(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”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個水上橋墩,每個橋墩均由6根斜度1:6的鋼管樁共同支撐起,如同橋墩下方長出“利爪”。每根鋼管樁直徑3米、長度近120米,重達(dá)500噸,要打入水下100多米深。
馬曉東介紹,因為樁長且深,對打入精度要求極高,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)情況對打樁施工進(jìn)行了模擬計算,并專門訂制了世界上最大的液壓錘。
大橋局董事長劉自明透露,在項目開工之初,國外監(jiān)理工程師要求樁與土之間的摩阻力系數(shù),必須靠實驗檢驗來測定?!盀楸WC質(zhì)量,整座橋200多根工程樁,打了30多個試驗樁。這在國內(nèi)是很少見的,但我們必須不折不扣地做到,因為這樣的參數(shù)關(guān)乎到整個橋梁樁基礎(chǔ)的質(zhì)量安全?!?br> 馬曉東介紹,他們還設(shè)計研發(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)域穿越國家一級保護(hù)動物中華白海豚自然保護(hù)區(qū),雖非核心區(qū),但從設(shè)計到施工均遵循“零傷害”最高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
在橋梁設(shè)計方面,為盡量少占白海豚生存空間,特地將橋梁承臺深埋在海床底下,“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空間,設(shè)計時特將橋的跨度加大,兩個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”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上均配備經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)的觀豚員,對施工海域的白海豚加強(qiáng)瞭望。馬曉東說:“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,觀豚員先通過對講機(jī)叫停施工,將竹竿插入水中,用錘子敲打,進(jìn)行無害驅(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,整個施工環(huán)節(jié)力求盡量降低對白海豚及海洋環(huán)境的影響。如在前期基礎(chǔ)打樁施工時,特采用低噪音的振動打樁錘。
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,給施工帶來極大難題。
為保證極寒環(huán)境下的施工質(zhì)量,項目部為鋼筋現(xiàn)場安裝搭設(shè)封閉的保溫棚,根據(jù)天氣情況在棚內(nèi)開著熱風(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,確保料倉環(huán)境溫度可達(dá)5—10℃;在運輸過程中還要給攪拌車蓋上保溫棉被,保證運輸途中的溫度。
項目部通過工藝創(chuàng)新,先后在鉆孔樁施工中,攻克了無黏性砂層易塌孔、1.7米厚冰層鑿除等一系列技術(shù)難題,填補(bǔ)了國內(nèi)在零下30攝氏度、5級風(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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