10月28日清晨，當(dāng)海上泛起魚肚白，風(fēng)雨漸漸平息，二航局杭州灣大橋項目常務(wù)副總工肖苡辀看著下放到位的鋼吊箱，心情輕松了許多：“近一年的推演、試驗、方案優(yōu)化沒有白費。”
杭州灣跨海鐵路橋是新建南通至寧波高鐵控制性工程，全長29.2公里，是世界最長跨海高鐵橋，最關(guān)鍵的部分當(dāng)屬三座航道橋，而航道橋關(guān)鍵在于基礎(chǔ)。為建起穩(wěn)定的基礎(chǔ)，二航局采用鋼吊箱方案建造南航道橋主墩，在海上圈起一方凈土，化海洋為陸地。回憶方案從討論到優(yōu)化再到落地的種種波折，籌劃人之一的肖苡辀感慨萬千。
時間回到2023年底。基于當(dāng)時邊界條件，鋼套箱還是主墩圍堰施工方案的最優(yōu)解，設(shè)計更簡單、施工更便捷?？呻S著調(diào)研深入，不足之處逐步顯現(xiàn)。
深入調(diào)查國內(nèi)諸多跨海橋梁后，具有博士學(xué)位、豐富流體力學(xué)知識的肖苡辀發(fā)現(xiàn)，跨海橋墩身面臨的水流流場復(fù)雜，沖刷作用明顯，在世界三大強潮海灣之一的杭州灣上，這一特點更明顯。帶著這個發(fā)現(xiàn)，她委托南京水利科學(xué)院開展了模型試驗，結(jié)果讓人驚愕。
試驗顯示，不等鋼套箱在海中“站穩(wěn)”，海流就會猛烈沖刷套箱外土層。4米厚的土層不出3天就被沖走，形成半徑數(shù)十米的大坑。隨著時間推移，土層最終將被沖走14米厚。這對依靠土層穩(wěn)定受力的鋼套箱來說是致命缺陷。
為了佐證這一可能，肖苡辀帶著團隊在杭州灣上用無人船、人工測量泥面標(biāo)高等方式摸索沖刷規(guī)律，結(jié)果仍不容樂觀。
期間，項目內(nèi)也有人提出，能否借鑒蘇通長江大橋經(jīng)驗，采用圍堰外拋填的方式抵消沖刷。但一番推演后仍是條絕路。推演預(yù)計砂袋拋填總量將超5萬個，拋填周期至少一個月。工效、安全都不滿足條件。于是，項目團隊轉(zhuǎn)而討論另一種方案，鋼吊箱。
自帶底板的鋼吊箱，可通過吊掛系統(tǒng)將重量交給樁基承受，不必依賴土層，也就不懼強潮沖刷，但高精度下放成了新難題。主墩樁基多達42根，單根直徑2.8米，鋼吊箱底板開孔直徑約3米。二者想精準(zhǔn)嵌套，無疑是高難度的套圈游戲。
精度難題外，吊箱重量將達到驚人的2500噸，這讓負(fù)責(zé)設(shè)備的項目經(jīng)理助理趙昌師頭疼不已，本來匹配前期鋼套箱方案而協(xié)調(diào)的3艘起重船只能放棄。而放眼國內(nèi)符合新方案的起重船，卻大多因超過杭州灣跨海公路橋通航限高，無法進場。
一籌莫展時，國內(nèi)最大雙臂架變幅式起重船“二航卓越”即將交付的消息解了燃眉之急。這艘船在研發(fā)過程中，充分考慮了杭州灣大橋的需求，吃水深度、通航凈高、起重能力都完美匹配。
確定采用鋼吊箱后，肖苡辀耗時一個月全力編寫出首套方案。不過新問題層出不窮。杭州灣水流速度超過長江汛期2倍，流向還會往復(fù)，加上高潮差和潛在大風(fēng)影響，吊掛系統(tǒng)將面臨水流沖力、浮力、風(fēng)力等疊加影響，安全風(fēng)險不容忽視。
好在項目團隊激烈討論后，得出了一項類似“游泳圈”的優(yōu)化舉措。項目總工謝德寬描述：“吊箱外殼分兩層鋼壁，吊箱入水的部分，我們在鋼壁間封閉出7米高的空間，利用浮力減輕自重，讓吊掛系統(tǒng)更輕松?！?/span>
10月26日一早，肖苡辀乘船到海上施工平臺與謝德寬、項目副經(jīng)理張偉匯合，見證首個鋼吊箱下放。然而天不遂人愿，接連的風(fēng)雨貫穿始終，為作業(yè)增添了極大難度。
經(jīng)過謹(jǐn)慎試吊和下放，2天后的凌晨，25米高的鋼吊箱僅剩最后4米即將到位，卻再不能下放一絲一毫。這可急壞了眾人。新設(shè)備出了問題？新工藝有漏洞？還是環(huán)境因素考慮得還不到位？
望著深入水中的吊箱，肖苡辀迷茫且忐忑?！爱?dāng)時人站在雨里，手像雨刮器一樣不停抹開眼鏡上的雨，只為多看清些細(xì)節(jié)?！焙迷谕ㄟ^起重船和吊箱內(nèi)傳感器搜集的數(shù)據(jù)，找出了下放不能的關(guān)鍵。精度控制不夠細(xì)致，導(dǎo)致吊箱底板與部分樁基卡住了。
此后數(shù)小時，謝德寬、張偉等人不斷測算吊箱、護筒相對位置，邊用對講機聯(lián)絡(luò)起重船起落移動吊具，以十多分鐘一次的精調(diào)頻率，讓“套圈游戲”走上完美終局。上午9點，鋼吊箱下放到位。
來不及高興，項目團隊便緊張地搜集首次吊裝數(shù)據(jù)、總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗，在短短13天后挑戰(zhàn)另一個鋼吊箱下放?！耙换厣厥??！毙ぼ愚b回憶在場大多數(shù)人的感想，沒想到這次僅用時半天就順利下放，為大橋承臺施工創(chuàng)造了穩(wěn)定堅實的條件。（通訊員 王昊）