原標題：創新施工工藝挑戰“喀斯特”地貌

來源：科技日報

原標題：創新施工工藝挑戰“喀斯特”地貌

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◎本報記者 王延斌

“我們這個項目如今已經拿下了包括發明專利在內的3項專利。”近日，站在剛剛通車的山東省重點建設項目——建邦聊泰黃河公鐵大橋上，中鐵一局建邦聊泰黃河公鐵大橋項目黨支部書記郭慶華向記者介紹，“該橋是目前黃河上施工結構形式最復雜的公鐵橋之一，更是國內最大跨徑鋼桁梁公鐵兩用橋。”

曾經，濟南市平陰縣與聊城市東阿縣隔黃河相望。如今，這座全長3.37公里的大橋將兩地緊緊連到一起。“這座橋主橋全長782.4米，主橋鋼桁梁用鋼量達1.5萬噸，相當于三分之一個‘鳥巢’（國家體育場）。將如此龐然巨物架于黃河之上，并非易事。”中鐵一局建邦聊泰黃河公鐵大橋項目技術主管燕相臣說。

難上加難的是，大橋橋梁施工區域位于黃河巖溶發育區域。巖溶在國際上被通稱為“喀斯特”地貌。該工程最復雜、最大的溶洞位于河道內的2號墩，溶腔高度達11米，最大溶腔相當于一個籃球場，整體橋墩位于溶腔上部。

橋梁建設過程中如何處理這些溶腔？燕相臣表示，他們采取了先注漿后鉆孔的工藝流程，即通過注漿填充溶腔、土體固化穩定，再鉆孔打樁。在黃河中打樁，需要預先在黃河河床內打入幾十米的鋼護筒，然后在鋼護筒內完成打樁。技術人員將普通單層護筒施工改進為雙層護筒施工。外層護筒作為導向護筒，保證在高流速的黃河水流下，引孔工序一次成孔，護筒下放效率較原工藝提高50%。內層護筒避免在樁基施工過程中外層泥沙倒灌進入溶腔。

燕相臣介紹，前期水中樁基施工，他們采用旋挖鉆機與沖擊鉆機配合沖擊成孔。但建設者在樁基施工過程中，遇到了沖擊鉆機施工卡錘故障。技術人員結合現場地質條件，發明創造了一種小型沖擊錘，通過利用實心圓柱形沖擊錘對卡錘處周邊的土體、碎石和沉渣進行沖擊，從而解決卡錘問題。如今，小型沖擊錘已經獲得實用新型專利。

鋼桁梁是由鋼材制成的橋梁結構，其特點是強度高、材質均勻、具有良好的塑性和韌性，以及優秀的可焊性。如何將重達三分之一個國家體育場的780多米主橋鋼桁梁架于黃河之上？鋼梁吊裝區域位于黃河灘地、風力風向不穩定。要將1.5萬噸的鋼梁在50米高空頂推約1公里，對于施工的精準度要求極高。

燕相臣介紹，技術人員選用“多點同步頂推”技術，減少鋼桁梁架設施工對河道的干擾和破壞。鋼桁梁頂推架設作為一項成熟的施工工藝，關鍵是做到各個環節的精準同步。為了精準控制鋼桁梁各頂推點頂推速度同步，技術人員將鋼桁梁頂推由人工操作轉換成智能操作。指揮人員通過可同時控制56臺千斤頂同步運行的智能控制系統和頂升系統實現遠程控制鋼桁梁精準同步前移。

該項目位于國家重點水質環境保護區，為了不讓一滴廢水、一顆廢渣進入黃河，技術團隊首創“泥沙分離器+氣舉反循環清孔”方法，避免了傳統施工方法設置沉淀池對周邊水源、水質的污染。利用該方法，施工產生的廢棄物可以直接裝車運至指定地點，減少了常規方法通過掏除沉淀池造成的污染。“泥沙分離器+氣舉反循環清孔”方法通過了中國公路建設協會組織的專家鑒定，被評價為國內先進水平。

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