2015年1月28日,洲頭咀這條造福珠江兩岸的幸福隧道、幸福橋建成通車。這條 “幸福通道”是四航人用八年的奮斗搭建而成的,八年時(shí)間他們將芳村拉入廣州城市半小時(shí)城市圈內(nèi),將海珠內(nèi)環(huán)段與芳村行車距離縮短至2公里、行車時(shí)間縮短至2分鐘,帶動(dòng)海珠兩岸經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
選擇隧道連通兩岸是深思熟慮后的最優(yōu)解?!爸揞^咀地處三江交匯處,是珠江沿線重要景觀節(jié)點(diǎn),其中的沙面地區(qū)還是近代歷史保護(hù)區(qū),如果建特大橋梁,凈高很高,引橋也會(huì)很長,經(jīng)過專家論證,為更好地保護(hù)沿岸景觀和減少拆遷量,最終選擇建下穿隧道?!?時(shí)任廣州市中心區(qū)交通項(xiàng)目辦工程部長宋志國介紹道。但對于工程人員而言,最大的困難和挑戰(zhàn)恰恰都來自于珠江水面之下,但這都難不倒四航二人對品質(zhì)工程的追求,經(jīng)過2500多天的安全生產(chǎn),項(xiàng)目獲得了全國市政工程建設(shè)優(yōu)秀質(zhì)量管理小組稱號(hào),并被被評為國家全過程質(zhì)量控制試點(diǎn)項(xiàng)目之一。
攻克“變截面”過江難題
2008年10月20日,公司承建的洲頭咀隧道工程二標(biāo)段工程正式開工。二標(biāo)段是整個(gè)項(xiàng)目中最晚動(dòng)工的部分,卻是洲頭咀隧道系統(tǒng)工程最核心標(biāo)段。二標(biāo)段工程全長750米,建設(shè)內(nèi)容包括西側(cè)芳村岸暗埋段、兼容沉管預(yù)制的干塢工程、沉管隧道段及東邊海珠岸暗埋段。采用沉管隧道建設(shè),由四節(jié)鋼筋混凝土管節(jié)組成,平均每節(jié)高9.68米、長85米、重約2.5萬噸,其中最重的一節(jié)將近2.68萬噸,這四節(jié)沉管比之前廣州市生物島隧道工程的沉管重一倍多。
從設(shè)計(jì)到建設(shè),洲頭咀隧道都以100年使用壽命作為考量基準(zhǔn)。其中,許多新技術(shù)、新方法、新工藝當(dāng)時(shí)在國內(nèi)都是首創(chuàng)。如隧道沉管段與岸上段連接處為變截面管段,橫斷面標(biāo)準(zhǔn)寬度31.4米,變寬段最大寬度39.4米,這也是當(dāng)時(shí)亞洲最大的變截面過江沉管隧道,無論是管節(jié)預(yù)制模板的制作、管段起浮的干舷控制,管節(jié)浮運(yùn)和沉放的穩(wěn)定性控制,以及管節(jié)對接后的受力平衡控制,都是一道道難題,而變截面沉管的設(shè)計(jì)又將這些難題放大了。
同時(shí),這也是公司首次獨(dú)立承攬沉管隧道業(yè)務(wù),項(xiàng)目被賦予為后續(xù)工程積累經(jīng)驗(yàn)的重任。為此,四航局為洲頭咀項(xiàng)目抽調(diào)精兵強(qiáng)將,梁杰忠為第一任項(xiàng)目經(jīng)理,羅超飛為第一任項(xiàng)目書記,技術(shù)專家余青山為第一任總工程師,并成立“沉管技術(shù)梯隊(duì)”與中山大學(xué)、華南理工大學(xué)、武漢理工大學(xué)、四航研究院等研究機(jī)構(gòu)合作,在充分熟悉設(shè)計(jì)圖紙前提下,對管節(jié)預(yù)制的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行分析、討論,確定了分兩層預(yù)制管節(jié)的主方案,沉管預(yù)制模板方案、沉管預(yù)制施工方案等多個(gè)配套方案。洲頭咀這些技術(shù)經(jīng)驗(yàn)不僅為現(xiàn)場施工提供了堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)支撐,并匯編成了兩本厚厚的論文集,為世紀(jì)工程港珠澳大橋沉管預(yù)制奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
調(diào)配百年防水沉管 “秘方”
大體積混凝土施工容易產(chǎn)生裂縫,洲頭咀隧道沉管混凝土結(jié)構(gòu)裂縫寬度要求小于2毫米,抗?jié)B等級(jí)要求不小于P10(能抵抗1兆帕靜水壓力而不滲水),2009年時(shí)任項(xiàng)目總工程師歐偉山介紹說:“鋼端殼及面板安裝精度要求極高,是做好防水最關(guān)鍵的一環(huán),最大橫斷面寬39.36米、高9.68米的沉管,鋼端殼安裝時(shí)每延米平整度要小于1毫米,整體小于3毫米。誤差偏差大小會(huì)影響到管節(jié)的預(yù)制精度,可以說決定了沉管安裝的成敗?!?/span>
沉管防水主要依靠管段結(jié)構(gòu)自防水和管段接頭防水。為保證沉管結(jié)構(gòu)的自防水性能,滿足沉管的抗?jié)B性能,減少大體積混凝土的裂縫,洲頭咀隧道工程對沉管混凝土配合比進(jìn)行了長達(dá)8個(gè)月研究,分別對水泥、骨料、外加劑等83組配合比進(jìn)行比選,試驗(yàn)測試。針對混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B、水化熱、和易性、收縮值、重度等比較和論證,并設(shè)置物理模型進(jìn)行驗(yàn)證,采用“雙摻”技術(shù),以滿足沉管預(yù)制施工工藝要求。為保證管段接頭防水性能,工程還采用先進(jìn)的接頭止水帶——GINA止水帶,材料的抗?jié)B性能、耐久性能、使用壽命均超出普通橡膠材料。 另一方面,沉管在接頭時(shí)還使用鋼索連系,由鋼索連系固定的隧道整體可以隨著水流變化時(shí)微調(diào)角度、高低。
最終,項(xiàng)目部確定了分兩層預(yù)制管節(jié)的主方案,沉管預(yù)制模板方案、沉管預(yù)制施工方案等多個(gè)配套方案,通過優(yōu)化混凝土配合比、控制高支模制安質(zhì)量和嚴(yán)控混凝土澆筑過程工序等三方面來確保預(yù)制管節(jié)混凝土的抗?jié)B、抗裂性能。
為了實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)的質(zhì)量控制,施工計(jì)劃被分解至每一天,甚至以每10厘米設(shè)計(jì)預(yù)制方案,利用三維管節(jié)圖定位交底,現(xiàn)場每車原材料必須分毫不差。正如2013年時(shí)任項(xiàng)目經(jīng)理曾尚松所言:“只有深化做好每一個(gè)細(xì)節(jié)才能做好每一道工序,每一節(jié)管節(jié)?!?/span>
精準(zhǔn)對接凝結(jié)建設(shè)智慧
洲頭咀位于海珠島西端三江交匯之地,這里有著廣州市區(qū)里最為浩瀚的江景。即便如此,江面距離也不過三百余米。高峰時(shí),江面上施工船只能滿足15艘的運(yùn)作,起重船、安裝駁船、炸礁船在江面上停得滿滿當(dāng)當(dāng)。如何將2.5萬噸的沉管在350米水域中完成一系列動(dòng)作實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對接、安放在挖好的基槽內(nèi)考驗(yàn)著建設(shè)者的智慧。
項(xiàng)目部打破常規(guī)思維,借鑒水利筑壩工藝。采用模袋砂圍堰施工,相對于傳統(tǒng)的吹填,模袋砂圍堰施工投入設(shè)備少,提高了安全系數(shù),能節(jié)省3個(gè)月工期。不過,一般膜袋沙結(jié)構(gòu)圍堰只有7至8米,洲頭咀首次就達(dá)到14米,而二次圍堰超過200米,歐偉山說:“要做成這樣的圍堰,很不容易。”項(xiàng)目不斷優(yōu)化提升安全性,一年時(shí)間三次優(yōu)化打磨著每一個(gè)人的抗壓能力。其中對E4沉管安裝、芳村二次圍堰增加包括塢口增設(shè)擋水墻、旋噴樁止水等一系列的施工設(shè)計(jì)變更和施工措施,大伙仍需要保持小心謹(jǐn)慎,控制一切設(shè)想范圍內(nèi)的變量,細(xì)致到施工基礎(chǔ)清理,清潔度不達(dá)標(biāo)會(huì)造成平移,環(huán)環(huán)相扣愈加不可控。
沉管制好后,圍堰緩緩打開,將干塢內(nèi)放滿水,沉管在水的浮力下,開始由牽引船助力拖放,浮運(yùn)到江中規(guī)劃線位后再進(jìn)行沉放安裝。沉管的浮運(yùn)安放要盡可能做到穩(wěn)、準(zhǔn)、快,而沉管對接安裝精度卻是以毫米計(jì)算。
“科技+人工”結(jié)合,將首段沉管安放軸線偏差控制到8毫米。沉管對接采用2個(gè)行程為1米的1500千牛拉合千斤頂及配套設(shè)施進(jìn)行,沉管拖運(yùn)沉放及驗(yàn)收采用無線傳輸?shù)摹叭S實(shí)施檢測系統(tǒng)”,并配以全站儀岸上測量控制和GPS定位測量兩種相結(jié)合的測量定位方案,同時(shí),采用潛水員水下探摸的輔助手段,以保證管段安裝符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求三維實(shí)施測量將把它變成三維立體顯示,保證了高精度完成對接。
八年磨礪鑄就精品工程,四航二人用實(shí)際行動(dòng)踐行“讓世界更暢通,讓城市更宜居,讓生活更美好”的企業(yè)愿景,兌現(xiàn)了向廣州市民交一份滿意答卷的千金諾言。
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