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峭壁之上,填补国内技术空白!

  唐崖河畔,悬崖峭壁,机器轰鸣,混凝土罐车穿梭往来,在清澈的河面上映照出一幅热火朝天的施工景象。

  经过连续12个小时的“鏖战”,1月5日凌晨,随着最后一仓混凝土浇筑完成,由中国能建葛洲坝路桥公司承建的湖北利咸高速建设难度最大的桥墩——大河特大桥23号主墩首根桩基成功浇筑,在施工领域首次应用的高落差减速溜槽,填补了国内技术空白。


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  利咸高速公路是国家重点规划项目,是湖北省“九纵五横三环”高速公路网中的重要组成部分,路线全长约84.53公里。

  大河特大桥位于咸丰县唐崖镇彭家沟村和高乐山镇杉树园村之间,桥长1369米,主跨为连续刚构,跨越大河深沟峡谷。其中23号主墩高达170米,是大桥的咽喉点,位于大河深沟峡谷底部,承台底距离山顶高度约110米,距大河水面约45米,且桥位位于唐崖河风景保护区,环保要求高,施工便道和操作平台建设、材料水平垂直运输难度极大。


  搭建在70°悬崖峭壁上的作业平台

  青山峭壁,雄奇险幽,河流两岸,两座高山峻岭相向而视,无路可登。

  “历时一年多,和记官网终于咬碎了这块‘硬骨头’。”站在搭建在悬崖峭壁上的作业平台上,利咸高速公路六标项目部项目经理雷义文感慨颇深,“我从事公路建设27年来,从未遇到这么高的桥墩,且位于深沟峡谷底部,施工便道和作业平台建设、材料运输都是挑战。”


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施工便道


  与一般桥梁在平面上搭建作业平台不同,大河特大桥23号主墩桩基位于大河北岸山坡斜面之上,山体角度达70°,人员难以到达,施工难度大、危险源多。

  为了施工人员可以进入峡谷底部墩位,项目部不断尝试、总结经验,逐渐摸索出一套有针对性的解决方案——自主设计了高位钢栈桥+斜线升降机组合的人员通道。


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高位钢栈桥+斜线升降机


  “该设计方案经过详细结构计算,能够确保组合结构在深V峡谷飓风下的结构安全,成功解决了人员在120米高的落差下,往返大河特大桥22号墩至23号主墩施工平台的问题。”总工程师黄胜春说道。

  设计方案已定,工程建设随即启动。峭壁之上,各类工程机械相互配合,在北岸山顶率先开工,开凿出一个施工平台,存料场、现场办公室和值班室随即建设。

  沿峭壁而下,是长400米、宽4.5米的便道,以及70米高的钢栈桥作业平台。伴随着隆隆的机器声和哗哗的水流声,项目部严控各道工序的施工质量,强化安全管理,在与峭壁的一次次“较量”中,绑扎钢筋、支设模板、浇筑混凝土,材料、设备一点点向山腰深处“挺进”。


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施工平台


  巍峨的云峰之上,历时一年多,作为人员通道和斜线升降机支撑结构的作业平台终于伫立在70°的悬崖峭壁上,在空幽的深山中好似一幅立体山水画。该平台还将作为施工墩柱的存料平台和地泵平台,为项目建设提供源源不断的储备材料。


  深嵌在百米悬崖底部的人工挖孔桩

  一步一印,进山道路宛如闯关。

  “在人员物资进场后,和记官网又遇到了新的问题,”黄胜春说道,由于大河特大桥23号主墩位于陡峭的大河峡谷底部,桩基施工所需要的大型机械设备及材料仍然无法进场,23号主墩24根桩基开挖只能依靠人工。


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23号主墩桩基


  为推动项目建设,项目部组建专家咨询团队、成立专项技术攻关小组,通过多次试验对比和实地论证后,最终决定24根桩基同时采用人工水磨钻进行开挖,在保证作业人员安全的同时有效节省工期。

  相较于传统冲击钻、旋挖钻等桩基施工工艺,采用水磨钻施工可以在同一区域布置较多的水磨钻机同时作业,不受施工场地限制,具有无需爆破、无振动、无飞石、无污染等特点,还可以24小时循环施工作业,桩基成孔的效果比传统爆破效果更好。


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23号主墩桩基


  此外,为了提高施工效率,项目部还独立自主设计了大吨位桩基钢筋笼整体下放提升机。黄胜春介绍说,施工过程中,项目部利用边坡塔机将约40吨重的钢筋笼从山顶平台起吊至高差约120米处的桩基孔口处,再利用桩基孔口自行设计的提升机进行连接和整节下放,有效解决了桩基钢筋笼的运输和下放问题。

  穿石凿壁,依山而建。经过三百多个日夜的艰苦奋战,2023年12月3日,直径2.8米,桩长40米的23号主墩首根桩基成功成孔。


  180米落差!在施工领域首次应用的高落差减速溜槽

  70°陡坡、180米落差、作业面狭窄......在如此极端的条件下,运输混凝土进行桩基浇筑,行业内没有成熟的施工经验可以借鉴。

  总工程师黄胜春经过细致考察,结合以往施工的宜昌庙嘴长江大桥悬索桥锚锭垂直混凝土输送施工方法,创新性地设计出了一种带减速装置的溜槽施工方案。


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减速溜槽全貌


  考虑到现场地势陡峭,设计中需要尽量减少支撑基础,经过结构计算,最长单节溜槽达到了18米。经过7次反复试验,不断调整减速溜槽的角度与坡度,混凝土终于“一路畅通”地从山顶向崖底储料斗“驶”去。

  浇筑当天,混凝土由罐车运输到施工现场,从山顶通过减速溜槽输送至山下储料斗,储料斗内混凝土输送至搅拌桶进行二次拌合后,再输送至桩孔位内,通过“三级接力”的方式克服了现场施工便道陡峭狭窄、桩基地势险峻、混凝土运输落差大等难题。


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三级接力


  击鼓催征稳驭州。经过连续12个小时的“鏖战”,大河特大桥23号主墩首根桩基成功浇筑,落差约180米的垂直输送减速溜槽技术,有效解决了在深沟峡谷无施工便道的艰苦环境下混凝土垂直高落差运输的难题,填补了国内技术空白。

  脚下泉水淙淙,头顶两山相望而峙。未来,中国能建葛洲坝路桥公司将全力以赴加快项目建设进度,让一条丝带悬挂高山河谷,铺筑一条福泽万民的幸福路。