8月13日下午，目前世界橋梁樁徑最大的鉆孔樁——“6.3米超大直徑鉆孔樁”，在西堠門公鐵兩用大橋5號(hào)主塔墩首秀成功，不僅實(shí)現(xiàn)了我國(guó)超大直徑鉆孔樁“從0向1”的重大突破，填補(bǔ)了我國(guó)深水超大直徑鉆孔灌注樁建造技術(shù)的空白，更打響了我國(guó)在60米水深以上復(fù)雜海洋環(huán)境下橋梁深水基礎(chǔ)技術(shù)攻堅(jiān)克難的第一槍，推動(dòng)“中國(guó)橋梁”全產(chǎn)業(yè)鏈向更大水深的深海環(huán)境領(lǐng)域邁出堅(jiān)實(shí)一步。

大橋施工現(xiàn)場(chǎng)

大橋建設(shè)已跨越了整座大橋施工難度山峰的最高峰

“西堠門公鐵兩用大橋是甬舟鐵路的關(guān)鍵控制性工程，而5號(hào)主塔基礎(chǔ)施工又是整個(gè)大橋施工的關(guān)鍵控制性工序?？梢哉f(shuō)，5號(hào)主塔墩‘6.3米超大直徑鉆孔樁’施工是整個(gè)甬舟鐵路建設(shè)過(guò)程中的重中之重和難中之難。這次首秀成功，將為大橋后續(xù)剩余17根‘6.3米超大直徑鉆孔樁’施工提供重要指導(dǎo)和寶貴經(jīng)驗(yàn)。”中鐵大橋院集團(tuán)總工程師、西堠門公鐵兩用大橋總設(shè)計(jì)師肖海珠表示。

“6.3米超大直徑鉆孔樁”技術(shù)難點(diǎn)

難點(diǎn)1

施工條件惡劣，大風(fēng)、深水、急流、裸巖、巖面傾斜，樁基鋼護(hù)筒埋設(shè)難度大。

難點(diǎn)2

地質(zhì)條件復(fù)雜，基巖破碎、軟硬不均，樁基成孔難度大。

難點(diǎn)3

單樁面積大，常規(guī)單導(dǎo)管灌注樁身混凝土成樁質(zhì)量不易控制。

難點(diǎn)4

樁身混凝土水化熱效應(yīng)明顯，容易造成樁身混凝土開(kāi)裂。

難點(diǎn)5

單樁面積大，常規(guī)聲測(cè)管布置檢測(cè)成樁質(zhì)量難以覆蓋樁身全斷面，檢測(cè)路徑過(guò)長(zhǎng)難以保證檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性。

難點(diǎn)6

樁身直徑大，樁基和承臺(tái)鋼筋碰撞問(wèn)題突出，現(xiàn)場(chǎng)施工難度大。

巖心現(xiàn)場(chǎng)圖

6.3米超大直徑樁基現(xiàn)場(chǎng)首封混凝土澆筑

以解決實(shí)際問(wèn)題為目的——僅僅圍繞本次“6.3米超大直徑鉆孔樁”混凝土灌注，大橋建設(shè)還“一不小心”順便創(chuàng)下六個(gè)“首次”：

①

首次在鋼護(hù)筒埋設(shè)環(huán)節(jié)采用“錘擊初穩(wěn)+分級(jí)分次鉆孔+分次錘擊跟進(jìn)” 工藝并實(shí)現(xiàn)最終穩(wěn)定。

②

帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新鏈，共同首次研制出與“6.3米超大直徑鉆孔樁”相匹配的超級(jí)旋挖鉆和超級(jí)回旋鉆，以解決超大直徑樁基成孔難題。

③

首次采用多導(dǎo)管同步灌注樁身混凝土工藝，成功解決了超大直徑鉆孔樁混凝土灌注。

④

首次研究提出了在樁中心埋設(shè)鋼管，采用水循環(huán)的超大直徑樁基水化熱控制技術(shù)，有效降低了樁基水化熱效應(yīng)的不利影響。

⑤

首次發(fā)明了分層布置聲測(cè)管、分區(qū)進(jìn)行超聲波檢測(cè)的超大直徑樁基成樁質(zhì)量檢測(cè)方法，以保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

⑥

首次采用樁身與承臺(tái)鋼筋防碰撞設(shè)計(jì)，消除了樁基與承臺(tái)鋼筋碰撞問(wèn)題，降低現(xiàn)場(chǎng)施工難度。

樁基三維圖

設(shè)計(jì)是工程的靈魂，施工則是工程的血肉，兩者相互成就。

為確保本次“6.3米超大直徑鉆孔樁”首秀成功，中鐵大橋院的設(shè)計(jì)師們與中鐵大橋局項(xiàng)目組施工人員對(duì)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)均開(kāi)展了1:1的原型工藝試驗(yàn)，包括陸地試樁和水中試樁。除了設(shè)計(jì)本身，相關(guān)施工裝備怎么樣？施工環(huán)境和條件怎么樣？設(shè)計(jì)能否與施工相吻合？設(shè)計(jì)能否保障施工安全和質(zhì)量？還能否通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)加快施工進(jìn)展……統(tǒng)統(tǒng)塞進(jìn)設(shè)計(jì)師們的大腦，不斷進(jìn)行著組合和優(yōu)化。

正當(dāng)建設(shè)者為“6.3米超大直徑鉆孔樁”首秀攻堅(jiān)克難之時(shí)，卻逢5號(hào)臺(tái)風(fēng)“杜蘇芮”、6號(hào)臺(tái)風(fēng)“卡奴”相繼朝我國(guó)沿海地區(qū)猛烈“開(kāi)火”，導(dǎo)致海上作業(yè)不得不停工10余天。

對(duì)于大橋自身“扛臺(tái)”，設(shè)計(jì)組早在設(shè)計(jì)前期就已考慮周全。例如，在5號(hào)主塔基礎(chǔ)采用流線型承臺(tái)，主梁采用流線型三分箱結(jié)構(gòu)，可抵御17級(jí)以上的臺(tái)風(fēng)。

對(duì)于施工過(guò)程中的“抗臺(tái)”，設(shè)計(jì)師們也是絲毫不敢放松警惕。除了設(shè)計(jì)代表須24小時(shí)駐場(chǎng)，實(shí)時(shí)對(duì)“抗臺(tái)”提出指導(dǎo)意見(jiàn)和注意事項(xiàng)，同時(shí)還要針對(duì)臺(tái)風(fēng)之后的施工各道工序、可能出現(xiàn)的問(wèn)題或存在的安全質(zhì)量隱患進(jìn)行逐一梳理和分析，以保證人員、結(jié)構(gòu)、施工機(jī)具安全。

設(shè)計(jì)師們心里深知，無(wú)論工程大小或節(jié)點(diǎn)難易，只有心懷“一失萬(wàn)無(wú)”的敬畏,才能收獲“萬(wàn)無(wú)一失”的喜悅。