“丹江小三峽特大橋工期十分緊張,多虧當(dāng)時(shí)果斷使用了這個(gè)硬巖‘克星’?!敝薪欢骄譂其栏咚俟蜂来ㄖ猎ザ跏〗缍雾?xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人劉寧波向前來(lái)觀摩的專家介紹道。
澠淅高速公路淅川至豫鄂省界段項(xiàng)目位于河南省南陽(yáng)市淅川縣,穿越南水北調(diào)中線源頭丹江口水庫(kù)水源保護(hù)區(qū)、丹江濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。其中,項(xiàng)目關(guān)鍵控制性工程——丹江小三峽特大橋不僅是國(guó)內(nèi)跨徑最大跨峽谷分離式混合梁斜拉橋,橋梁主塔更是位于南水北調(diào)中線工程水源地——丹江口水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi),周邊生態(tài)敏感區(qū)多、環(huán)保要求高,對(duì)項(xiàng)目施工組織提出了極大要求。
“一般橋梁施工中,基巖強(qiáng)度多為50兆帕?!眲幉ń榻B說(shuō)。但當(dāng)時(shí)地勘報(bào)告顯示,主塔樁基巖質(zhì)為中風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r,巖層抗壓強(qiáng)度達(dá)到90兆帕。此外,基巖中還存在大量溶洞及裂隙與水庫(kù)相通。施工過(guò)程中若發(fā)生泥漿外滲的情況,將會(huì)對(duì)水庫(kù)水質(zhì)和周邊的生態(tài)系統(tǒng)造成不良影響。
建設(shè)初期,在方案制定階段,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)如果使用沖擊鉆和回旋鉆這兩種傳統(tǒng)工藝,就會(huì)在鉆進(jìn)、攜渣過(guò)程中產(chǎn)生大量泥漿,泥漿通過(guò)樁孔中的裂隙滲入丹江口水庫(kù),勢(shì)必會(huì)對(duì)丹江口水庫(kù)水資源造成影響。如何避免這一不良影響,對(duì)橋梁綠色環(huán)保施工提出了巨大挑戰(zhàn)。
“我們一定要牢記習(xí)近平總書記‘一泓清水永續(xù)北上’的囑托,踐行‘綠水青山就是金山銀山’的理念,把生態(tài)環(huán)保放在首位?!眲幉▓?jiān)定地對(duì)項(xiàng)目建設(shè)提出要求。顯然,沖擊鉆和回旋鉆這兩種傳統(tǒng)工藝,與項(xiàng)目建設(shè)初衷背道而馳。因此,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在主塔樁基施工中采用了第三種方案——旋挖鉆鉆孔工藝。
然而,新的難題又接踵而來(lái)。由于基巖硬度高,旋挖鉆鉆頭磨損嚴(yán)重,需經(jīng)常更換,每天進(jìn)尺速度不到1.5米,出現(xiàn)施工成本高、施工效率極低且環(huán)保效果不理想的情況。
針對(duì)旋挖鉆在硬巖層中成孔效率低下的情況,劉寧波立刻組織召開研討會(huì)。會(huì)上討論提出了兩種方案,第一種采用“單體潛孔錘+旋挖組合鉆進(jìn)”的方式,先用潛孔錘對(duì)完整堅(jiān)硬的巖石進(jìn)行取芯,破壞巖石整體結(jié)構(gòu),然后采用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行擴(kuò)孔,提高鉆進(jìn)效率;第二種采用集束式潛孔錘,將若干個(gè)小直徑單體潛孔錘捆綁組合在一起進(jìn)行回轉(zhuǎn)破巖。這兩種想法都得到大部分人的支持。但鉆進(jìn)效率低、成本高、泥漿排放的現(xiàn)象依然存在。
“傳統(tǒng)的大直徑集束式潛孔錘雖然對(duì)硬巖有較好的破巖效果,但所需的風(fēng)壓要求高,配置的空壓機(jī)數(shù)量多,成本極高,且排渣粉塵污染、施工進(jìn)展緩慢的現(xiàn)象依然存在?!眲幉ò欀颊f(shuō)道。
一次,在施工現(xiàn)場(chǎng)檢查,劉寧波看到工人在木板上開圓孔時(shí),開孔器是一個(gè)環(huán)狀的刀具,工作時(shí)圍繞著中心旋轉(zhuǎn),環(huán)狀刀刃不斷切削材料,只鑿破外環(huán)部分,中心的圓形材料就會(huì)被保留下來(lái)。他馬上想到,這不正是我們現(xiàn)在面對(duì)難題的解決方案嗎?于是,他提出對(duì)集束式潛孔錘進(jìn)行改進(jìn),將單體潛孔錘以環(huán)狀布置,使得錘體只需鑿破外環(huán)部分巖石,而中間巖芯則通過(guò)輔助裝置將其推斷并取出,取芯產(chǎn)生的碎屑通過(guò)氣混水由凹槽浮流至上攜渣筒,隨巖芯一同排出,極大程度地避免了泥漿的產(chǎn)生。
大家都支持這一想法,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)立刻組建技術(shù)研發(fā)小組,積極與廠家研討改造設(shè)備,并在該技術(shù)應(yīng)用前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)行了詳細(xì)的技術(shù)培訓(xùn),還對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全隱患進(jìn)行了排查。
在主塔后續(xù)樁基施工中,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研發(fā)并應(yīng)用了全球首臺(tái)2.5米集束環(huán)狀切削取芯式氣動(dòng)潛孔錘,并結(jié)合旋挖鉆組合成孔技術(shù),在國(guó)內(nèi)外首次實(shí)現(xiàn)生態(tài)庫(kù)區(qū)超厚硬巖橋梁大直徑長(zhǎng)樁一次性成孔,全過(guò)程清水鉆進(jìn)。針對(duì)傳統(tǒng)工藝需40天成孔,這一技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了單根樁基10天成孔,對(duì)比常規(guī)旋挖鉆成孔工效提升了4倍,大幅度提升施工效率的同時(shí),更好地保護(hù)丹江口水源不受泥漿污染,最大限度保護(hù)了水庫(kù)水質(zhì)。
劉寧波深知,科技創(chuàng)新是高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)要素?!霸谟矌r‘克星’集束環(huán)狀切削取芯式氣動(dòng)潛孔錘的助力下,項(xiàng)目提前完成了節(jié)點(diǎn)目標(biāo)任務(wù),不僅大大縮短了工期,還確保了綠色環(huán)保施工,并在超厚硬巖大直徑長(zhǎng)樁施工領(lǐng)域取得了重大突破?!眲幉ㄗ院赖卣f(shuō)。
在“高質(zhì)量發(fā)展突破年”的征程中,中交二航局澠淅高速項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)以劉寧波為代表,通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與環(huán)保理念的深度融合,成功破解了硬巖施工的環(huán)保與效率難題,為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)了智慧和力量。這一實(shí)踐不僅彰顯了企業(yè)治理能力和項(xiàng)目管理能力的提升,更體現(xiàn)了攻堅(jiān)核心技術(shù)、保障安全質(zhì)量環(huán)保、實(shí)現(xiàn)降本增效的綜合成效,為實(shí)現(xiàn)綠色、可持續(xù)的高質(zhì)量發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。(蔡瑾瑜)