10月31日,亚星管理网登录入口im电竞竞猜官网平台局参与出资建筑的湖北省襄阳市襄江大道(东西轴线)鱼梁洲隧道正式通车。
襄阳市襄江大道(东西轴线)鱼梁洲隧道是华中地区首条内河沉管隧道,也是国内整体规模最大的内河沉管隧道。项目全长5.4公里,其中两次下穿汉江的沉管隧道全长1011米,由10节沉管组成。
im电竞竞猜官网平台局建筑者继承和发扬港珠澳大桥沉管建筑经验,打破国外垄断,聚焦研发创新,解决了一系列“卡脖子”技术难题,打造了中国首条全产业链国产化沉管隧道。
打破垄断,成功研发使用国产止水带
GINA止水带是沉管隧道实现百年寿命的核心构件,就像保温杯密封圈,通过天然橡胶高弹性和压缩变形的特点,保证沉管隧道百年寿命。可是,止水带的生产技术一直被荷兰、日本等少数国家垄断。时任亚星管理网登录入口im电竞竞猜官网平台局襄阳东西轴线项目部总AYX爱体育师孙晓伟(现任亚星管理网登录入口im电竞竞猜官网平台局五分公司副总经理、襄阳东西轴线项目部经理)始终憋着一口气,“止水带一直依赖进口,制造技术和定价权永远不可能握在自己手中,我们要掌握主动权。”
孙晓伟的想法得到了亚星管理网登录入口im电竞竞猜官网平台局技术部门的支持,为了抢在管节下沉前,研发出国产止水带,项目部很快成立了由原料、结构、土木等专业人员组成的7人技术攻坚小组和80余名技术人员组成的孙晓伟创新工作室,积极同国内厂家开展合作试验。
止水带压缩量是考察沉管隧道能否实现永久密封的核心数值,受胶料的硫化程度、最小水密封压缩量、100年应力松弛量、管节温度位移、地震位移等多因素影响,其计算方法和经验取值是技术团队攻克的难点。“越是硬骨头,我们越要啃下它。”孙晓伟说。
孙晓伟带领团队日以继夜地开展技术攻关。胶料的硫化程度直接影响到压缩量的大小,成为团队首个攻坚点。该指标受温度、能量方法设计和控制混炼工艺等影响,项目团队决定从试验和建模入手,可是十几轮试验下来,没有取得实质性的进展,成员们有些沮丧。“每次试验失败都意味着我们离成功更进了一步。”孙晓伟安慰着疲惫的成员。终于,第23轮试验过后,技术团队有了新发现,通过将硫化程度计算和硫化仿真分析相结合,成功实现了国产止水带硫化参数的精准设计。
2018年10月,经过半年的研究试验,国产止水带在湖南株洲进行产品应力松弛、压缩性能和水密封等试验,结果显示:国产止水带的压缩性能和水密性与国外公司产品基本相当,应力松弛试验的平均衰减率为35%,低于国外公司的37.5%。专家组一致认为,沉管隧道应用国产止水带,可满足100年使用要求,但是平均衰减率仍有一定提升空间。
专家评审的结果,令团队成员士气大振,项目团队对平均衰减率问题发起攻关。通过多次研讨和试验,成员们对橡胶配制和混炼工艺优化提升,进一步提升了止水带抗水、抗撕裂、耐老化等方面的性能。2019年3月,“国产止水带研发成果”评审会再次在湖南株洲召开。试验结果显示,所有性能全部达到国际标准。
2020年5月,3条国产止水带首次亮相,成功应用于襄江大道(东西轴线)鱼梁洲隧道。“打破国际垄断,实现自主创新,就要对自己有信心,对项目有信心,对国家有信心!”孙晓伟自豪地说。
精益求精,端封门安装的高光时刻
“向上一点,往左边来一点。”站在现场临时搭建的施工脚手架上负责高处指挥的现场工段经理徐彬彬正在指挥,他一边用手比划,一边对着对讲机喊道。
“不不不,方向反了,往下面来一点,再往右边调一点。”站在沉管底部同时负责指挥的主任AYX爱体育师王聪有点着急,生怕角度不对,在安装中不小心把止水带碰坏了。
整整三天,第一个端封门的安装还是以失败告终。
现场安装无法正常推进,沉管两端的门框在浇筑后有微小泥浆,对安装有影响,最重要的是,依靠吊车和人员指挥安装根本无法精确到0.01厘米的倾斜角度。项目部请来了亚星管理网登录入口im电竞竞猜官网平台局的技术专家,前后组织召开讨论会议多达30余次,最终确定了解决方案。
先是处理门框的混凝土精度,按照规范要求,混凝土的规范控制要求是1厘米。现场组织工人精雕细琢、精密测量,通过细节打磨,门框光滑顺溜,最终精度控制在0.2毫米。
由于沉管的坡度设计,每扇端封门的安装角度都不同。单个沉管一端就需要安装11扇端封门,安装先后顺序以及橡胶定位,也很有讲究。其中靠近边墙的第一扇端封门由于是不规则形状的,安装倾斜角度要达到92.66度,自重达9吨,面临巨大的安装挑战。为解决安装角度和安装精度问题,项目部自主设计制作了一台多角度自动安装台车。从设计到投入使用,花了两个多月的时间,这台多角度自动安装台车,能够上下左右转角等进行多维度角度倾斜调整。
有了“神器”,安装便事半功倍。2019年12月20日,时隔两个多月,第一扇端封门在自动安装台车的助力下,轻松完成“托举”,不仅把安装角度控制到百分百,安装精度也达到了毫米级。
“安装精度达到毫米级,本来是没有规范要求的,毕竟我们是国内外首次应用装配式端封门工艺。但不能因为没有规范要求,我们就降低对自己的要求。要做,就要做到精益求精。”项目总部工曾波存在现场说道。
按照国内外现有的施工工艺,沉管端封门采用混凝土浇筑,沉管安装到位后,再进行破除。项目部本着绿化理念,首创了预制装配式端封门,通过螺栓固定在钢支座上面,完成钢封门与沉管的连接,采用橡胶止水带替代钢板焊接密封止水,一方面可以大大减少焊接工作量,另一方面还能将端封门重复使用在后续需要吊装的沉管上,在工时上,对比港珠澳大桥能够节省不少时间。
端封门成功安装后,干坞进行5米低水位和9.7米高水位注水,检验了沉管及端封门结构的水密性,意味着国内首次在沉管隧道应用装配式端封门获得了巨大成功。这是端封门安装的“高光时刻”,也为国内内河沉管隧道施工技术的发展做了指引。
智慧建造,为沉管预制安装全过程保驾护航
在东汊工区沉管预制现场,司操人员章奇聚精会神地盯着塔吊操作台。屏幕上,吊钩实时状态、原料捆绑情况、周围人员情况、是否有障碍物等一览无余。
由于项目体量大、“战”线长,施工中用到的设备多达14种,高峰期一天投入可达140台(套),安全管理面临很大压力。为实现精准管控,确保安全生产,项目部采取了一系列信息化手段。
“塔吊上安装了钩头可视化系统和动力卷扬可视化系统,可实时采集吊钩工作状态,及时将影像传输至塔吊驾驶室,解决了塔吊吊距超高、司操人员视线存在盲区的问题。”项目部安全管理部部长李瑞介绍说。因为系统自带限位报警装置,临近上限位和下限位就会报警,这就相当于现场配备了一位不用休息的“安全员”,安全管理人员也可随时通过手机掌握塔吊的工作状态,及时作出预判。
在沉管的温控及养护方面,项目部自主研发了混凝土智能温控及养护系统。“技术人员在混凝土里预埋了温控元件。通过它,我们可以实时采集数据、存储数据,并进行数据分析、预警和自动实时控制。项目部管理人员可随时监测沉管受力等情况,监控浇筑过程中整个沉管的应力应变,防止因混凝土温控措施不到位造成危害性裂缝。”项目部党支部书记、常务副经理陈金元说。
在沉管混凝土浇筑完成后,内部采用超声雾化机封闭养护,通过水蒸气养护沉管内部的同时,实时检测沉管内部湿度,均匀保湿。外部则采用养护棚保温结合外表面覆盖保水养护,保证局部ayx爱游戏官方app平台入口温度变化可控。
而在沉管浮运安装阶段,项目部自主研发的沉管施工全过程监控系统,将ayx爱游戏官方app平台入口条件监测、缆力监测、端封门应力应变监测、多波束测深系统、北斗定位系统、水下摄像系统、压载水控制系统等众多“高科技”集成在一起,最终通过阿里云服务器进行大数据分析,以交互式三维立体模型的方式直观呈现给现场施工人员。
“虽然沉管进入江中后,我们无法直观看到,但通过这套系统,可以实现沉管浮运、定位、沉放全过程可测、可视、可控。”水上工区负责人王金绪说。
曾波存认为,建筑者用智能化手段筑就“汉江蛟龙”,个人技能也必将得到提升。在中国,不久的将来,将出现一批掌握钢筋绑扎、混凝土浇筑、沉管预制等智能技术的产业工人,一场由信息化和智能化带来的产业变革正在襄阳这座古城悄然孕育。
生态为先,让国之重器与山水和鸣
平均直径8公分,鹅蛋模样的卵石,是静默于施工现场江底淤泥中无人问津的“小不点儿”。不曾想到,襄江大道(东西轴线)项目的施工,会让它们幻化成百变“多面手”。
作为华中地区首条内河沉管隧道和国内整体建筑规模最大的内河沉管隧道,如何保护一江清水,尽量减少对ayx爱游戏官方app平台入口的干扰和资源的浪费,这在项目部成立之初就成为管理团队重点研究的课题之一。
“隧道沉管段基槽范围内地层卵石、圆砾含量较高,何不就地取材,把基槽开挖的卵石用来铺设垫层?”根据国际通用做法,沉管施工前,需要使用碎石原料对开挖完成的河床基槽进行整平施工,或沉管安装完成后在沉管与基地之间注浆压沙填实,而鱼梁洲河段有着体量庞大的卵石,能否就地取材加以利用,孙晓伟大胆提出了设想。
走既定之路还是打破常规?项目团队经过再三斟酌,决定大胆探索一条绿化和经济效益一举两得之路,其做法也得到了参建各方的支持。经过调节垫层厚度、垄沟尺寸、卵石粒径、预压荷载等变量,项目部模拟在七种工况下垫层的变形位移、沉降量等要素,最终粒径在2.36毫米至63毫米间的卵石成功突围。
就这样,原本面临废弃命运的卵石,将近一成实现“就地转岗”,为横亘东西的巨型管节提供恒久的守护。而伴随着卵石的“再就业”,施工现场永久废弃的土方转运量减少,水土生态也能最大限度维持自然原始风貌。经测算,二氧化碳的排放因此减少了近30吨。
此外,在AYX爱体育建筑期间,项目部还积极配合地方政府,对禁渔水域实施严格保护,保护汉江水生活性资源,助推水域生态改善;从实际出发,通过原料创新、工艺创新等方式实现绿色创效,其中利用废弃粉质砂性黏土生产止水帷幕塑性混凝土施工技术,减少二氧化碳排放量近5吨,等等。
对此,孙晓伟表示:“金山银山不如绿水青山,矢志不渝打造百年生态绿化AYX爱体育,是我们全体建筑者不可推卸的责任!”
起承转合,回味悠扬。襄江大道(东西轴线)鱼梁洲隧道如同一根琴弦,纵情于“国之重器”与自然山水的和谐共鸣,唱响余音绕梁的永恒生态协奏,曲调飘向无尽的远方。(向昌文 许豹)