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            穩!準!世界在建最大水中沉井基礎精準終沉
            時間:2021-01-29    來源:科技日報    分享:
            1月28日,遼闊的長江常州段江面上,一個22萬多噸的鋼沉井沉入江底。由中鐵大橋院設計、中鐵大橋局承建的世界在建最大水中沉井基礎--常泰長江大橋6號墩鋼沉井基礎,下沉到-65m的目標,順利實現精準終沉。沉井平均下沉速率25cm/天,創造了粉質黏土層大型沉井下沉的最快紀錄。

            1月28日,遼闊的長江常州段江面上,一個22萬多噸的鋼沉井沉入江底。由中鐵大橋院設計、中鐵大橋局承建的世界在建最大水中沉井基礎--常泰長江大橋6號墩鋼沉井基礎,下沉到-65m的目標,順利實現精準終沉。沉井平均下沉速率25cm/天,創造了粉質黏土層大型沉井下沉的最快紀錄。


            1月28日上午,常泰長江大橋6號墩鋼沉井基礎實現精準終沉。中鐵大橋局二公司供圖


            常泰長江大橋6號墩鋼沉井為新型減自重減沖刷臺階式沉井,從空中看,像一個超大號的橢圓形蜂窩煤,面積相當于13個標準籃球場大小。沉井鋼結構與混凝土總重超過22萬噸,足以承擔起主跨超千米的橋梁全部荷載,是大橋名副其實的“定海神針”。


            2019年12月28日,6號墩鋼沉井出船塢,自此開始浮運、定位、著床的旅程。


            與以往的施工環境不同,6號墩鋼沉井下沉總深度為35米,黏土層就占了約21米,取土方量約19萬方,施工難度巨大。


            從空中俯瞰常泰長江大橋6號墩鋼沉井基礎。中鐵大橋局二公司供圖


            “沉井下沉區域的土層有5層硬質黏土,每一層的厚度都不同,如何在下沉時保持平穩的‘姿態’很重要?!敝需F大橋局二公司常態長江大橋項目部生產經理趙政告訴科技日報記者,沉井下沉過程中傾斜率要求不大于1/150,中心偏位不大于26厘米。


            為確保沉井姿態平穩可控,中鐵大橋局的建設者們在沉井主體結構內部安裝了300多個監控元器件,利用智能傳感器自動采集沉井姿態和結構受力數據,并在沉井監控云平臺上直觀顯示,淘汰了以往采用人工測量泥面高程的傳統工藝。


            常泰長江大橋6號沉井施工監控云平臺。金鳳攝


            在中鐵大橋局常泰長江大橋水上員工之家,記者看到,在“常泰長江大橋6號沉井施工監控云平臺”上,每隔10分鐘,就會刷新一次沉井下沉信息,井孔底部土層高度、底部所受應力、沉井的上下游高差、傾斜度等數據一目了然?!耙坏┌l現數據下沉數據偏離了當初的設計,我們就會及時調整參數?!壁w政說。


            大型橋梁沉井作業的難點之一是“盲區”取土。由于水下地形復雜,沉井隔倉形成的盲區又難以視探,以往的吸泥設備,存在取土不均勻,沉井安裝傾斜、突然下沉的風險。


            對此,建設者們派出了機器人同事。中鐵大橋局常泰長江大橋項目部副總工程師姚森介紹,建設者們研發了適用于粉質黏土層的液壓雙絞頭吸泥機,提高取土工效4-6倍;研發了履帶式絞吸機器人、龍門式絞吸機器人、高壓射噴鉆機等,解決了沉井井壁、隔墻盲區取土難題。據了解,在6號墩鋼沉井下沉過程中,共投入26臺套智能裝備,沉井平均下沉速率25cm/天,創造了粉質黏土層大型沉井下沉的最快紀錄。


            常泰長江大橋6號沉井施工現場。金鳳攝


            歷經“二次接高、四次井壁混凝土澆筑、三次取土下沉”,6號墩鋼沉井實現可測、可視、可控下沉。最終,沉井南北偏位僅為8厘米,上下游偏位僅為3厘米。


            “超厚粉質黏土層沉井高效精準終沉,使橋梁設計師們有了更廣闊的大型基礎設計選擇空間,將對我國大跨橋梁基礎施工產生深遠影響?!敝需F大橋局常泰長江大橋項目經理湯忠國感慨萬分。


            沉井終沉后,還將進行清淤、沉井封底等連續作業。趙政介紹,目前,大家正在為沉井封底做準備,預計2月中旬開始封底施工。屆時,將有近4.7萬方混凝土灌注到井底。


            常泰長江大橋是長江上首座集高速公路、城際鐵路、普通公路“三位一體”的過江通道,連接江蘇省的常州市與泰州市。建成后,主航道橋主跨達1176米,將成為世界上跨度最大的斜拉橋。


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