世界最大地連墻錨碇基礎(chǔ)——張靖皋長江大橋南航道橋南錨碇基礎(chǔ)地連墻施工完成

2023年12月28日，隨著最后一幅二期鋼筋籠槽段澆筑完成，世界最大地連墻錨碇基礎(chǔ)施工取得突破性進(jìn)展，張靖皋長江大橋南航道橋南錨碇基礎(chǔ)地連墻施工順利完成，這座龐大的“地下城堡”初具雛形。

張靖皋長江大橋連接江蘇蘇州、泰州和南通三市，全長約30公里?？缃稳L7859米，包含南、北兩座航道橋以及南、中、北三段引橋。其中，南航道橋跨越長江主江航道，采用纜跨布置為（660+2300+1220）米，梁跨布置為(2300+717)米的兩跨吊懸索橋，是目前世界最大跨度橋梁。南航道橋南錨碇地連墻為世界最大地連墻錨碇基礎(chǔ)，長110.05米、寬75.05米、深83米，相當(dāng)于20個(gè)籃球場大小、28層樓高，體量大、深度深、精度高、工藝新，可以算得上錨碇地連墻施工的“無人區(qū)”，諸多工藝無例可循。

滴水石穿，“地下城堡”初具雛形

錨碇作為懸索橋“扎穩(wěn)馬步”的“大秤砣”，起到錨住整個(gè)主纜的作用，施工至關(guān)重要。為確保錨碇拉起整個(gè)大橋重量的同時(shí)“下盤”穩(wěn)固，南航道橋南錨碇首創(chuàng)支護(hù)轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)合地連墻錨碇基礎(chǔ)，讓地連墻兼顧臨時(shí)支護(hù)和永久受力結(jié)構(gòu)的作用，47個(gè)矩形“口”字，圍成眾多互不相通又交錯(cuò)互連的“小地連墻”，在結(jié)構(gòu)上形成沉井的多個(gè)艙室結(jié)構(gòu)，兼具沉井錨碇的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

建設(shè)這樣一座龐大的“地下城堡”，完全是水磨工夫，南錨碇共設(shè)162個(gè)槽段，其中一期鋼箱槽段76幅，二期鋼筋籠槽段86幅，每一次鋼箱、鋼筋籠的起吊、定位、下放無不牽動(dòng)著現(xiàn)場施工者的心弦。2022年11月19日主體地連墻首幅槽段開槽，歷時(shí)一年多，在這塊約12畝的土地下，300多名建設(shè)者，夜以繼日，澆筑錨碇地連墻混凝土約15萬方，安裝二期槽鋼筋2.2萬噸、一期槽鋼箱1.8萬噸，靠著一根根的綁扎、一車車的運(yùn)輸、一鉤鉤的吊裝，通過“零敲碎打”、設(shè)備和人員的密集型投入，“地下城堡”初具雛形。

攻克難關(guān)，超長槽段打破傳統(tǒng)規(guī)范

針對(duì)世界首創(chuàng)的支護(hù)轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)合地連墻新型結(jié)構(gòu)及多道鋼筋網(wǎng)片排插連接剛性接頭形式，項(xiàng)目建設(shè)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性采用“三槽合一、一槽兩籠”新工藝，即一個(gè)一期槽段與兩個(gè)二期槽段一次成槽，形成超長槽段，然后分別下放兩個(gè)整體式鋼筋籠，6套導(dǎo)管同步澆筑混凝土。三槽合一槽段共計(jì)18幅，其中單幅槽段最大長度達(dá)15.1米。

2022年12月初，為降低吊裝安全風(fēng)險(xiǎn)、縮短施工工期、提高施工質(zhì)量，項(xiàng)目建設(shè)團(tuán)隊(duì)首次提出“三槽合一”構(gòu)想，在長達(dá)8個(gè)月時(shí)間內(nèi)，江蘇省交通工程建設(shè)局張靖皋長江大橋建設(shè)指揮部會(huì)同設(shè)計(jì)、總監(jiān)辦、中交二航局項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)及專家等進(jìn)行了數(shù)次研討，對(duì)施工過程確保超長槽段的槽壁穩(wěn)定性、超長鋼筋籠的吊裝安全性、超大方量槽段的澆筑質(zhì)量等問題進(jìn)行全過程、全尺度、全要素的分析研判，并同步開展硫酸鋇膨潤土制漿試驗(yàn)、“三槽合一”新型剛性接頭抗彎試驗(yàn)等試驗(yàn)，驗(yàn)證了“三槽合一”施工及結(jié)構(gòu)的可靠性，為“三槽合一”槽段的順利施工奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2023年8月8日地連墻“三槽合一”首幅槽段開槽，歷時(shí)128天完成全部“三槽合一”槽段。施工過程中通過采取全時(shí)段槽壁位移數(shù)據(jù)監(jiān)測、全槽段多斷面成槽垂直度數(shù)據(jù)檢測、全方位吊裝安全數(shù)據(jù)監(jiān)控、多點(diǎn)式混凝土數(shù)據(jù)采集等監(jiān)測監(jiān)控手段，保障了“三槽合一”槽段順利完成。“三槽合一”槽段的成功實(shí)施，既降低了地連墻施工安全風(fēng)險(xiǎn)，又提高了地連墻結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量，同時(shí)節(jié)省了90天工期。

數(shù)智技術(shù)，讓地下施工“睜開雙眼”

南錨碇超深地連墻要求成槽垂直度必須控制在1/800以內(nèi)，也就是說，往地下挖一條1.5米寬、4到15米長、83米深的矩形深坑，上下誤差不能超過10厘米。就如在30層樓頂，操作大型設(shè)備，輕松地抓起地上的一塊手表。

建設(shè)過程中，項(xiàng)目建設(shè)團(tuán)隊(duì)采用數(shù)字孿生技術(shù)，自主研發(fā)雙輪銑輔助決策系統(tǒng)，通過“智能大腦”對(duì)成槽過程進(jìn)行全要素管控，迭代升級(jí)接觸式成槽檢測儀，接觸式成槽檢測設(shè)備用接觸式探頭代替超聲波探頭，探頭上的支臂可以像爪子一樣卡在槽壁上，從而通過機(jī)械接觸監(jiān)測槽壁形態(tài)，做到勤測勤糾，保證了地連墻超深超長槽段施工精度；研發(fā)了以“傳感器+接長工裝+液壓機(jī)構(gòu)”為核心的接頭安裝控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)鋼箱、鋼筋籠吊裝全過程的吊裝姿態(tài)和相對(duì)位置監(jiān)控以及入槽精度的控制，該技術(shù)還可根據(jù)當(dāng)前姿態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)鋼箱入槽過程中的垂直度進(jìn)行檢測與調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)接頭安裝過程中的“可視、可控、可測、可調(diào)”，確保鋼箱與鋼筋籠高精度入槽；結(jié)合運(yùn)用虛擬建造技術(shù)，聚合多維數(shù)據(jù)，基于bim技術(shù)和gis技術(shù)，搭建數(shù)智化平臺(tái)，精準(zhǔn)還原施工現(xiàn)場實(shí)時(shí)情況，實(shí)現(xiàn)地連墻成槽、鋼箱和鋼筋籠安放，混凝土澆筑等工序的虛擬仿真，讓地下施工不再“看不見”。

張靖皋長江大橋于2022年10月開工建設(shè)，目前南航道橋已完成主塔承臺(tái)和塔座施工，正在進(jìn)行輔塔節(jié)段安裝施工；南錨碇已完成地連墻施工，北錨碇地連墻完成90 %。北航道橋已完成主塔承臺(tái)、塔座施工，北主塔正在進(jìn)行節(jié)段安裝施工；已完成南錨碇地連墻施工，北錨碇沉井已完成第二次下沉。大橋計(jì)劃2028年9月建成，這將對(duì)落實(shí)長三角區(qū)域一體化發(fā)展和長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展國家戰(zhàn)略，優(yōu)化長江干線過江通道布局，完善區(qū)域路網(wǎng)布局，推進(jìn)跨江融合發(fā)展等具有重要意義。