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在创新引领中彰显中国智慧

技术人员与现场工人讲解环氧钢筋保护的注意事项。杜才良 摄   

本报通讯员 杜才良 晏久顺   

10年前,苏通大桥横空出世,打破了中国人不能建造千米级斜拉桥的神话,让世界重新认识了中国桥。10年后,中马友谊大桥虹起大洋,开创了远洋深海无遮掩环境及珊瑚礁地质条件下特大型桥梁建设的先河,让世界再一次见证了中国的建桥实力。   

珊瑚礁地质、深水长周期涌浪、高温高盐强腐蚀环境,三大挑战让世界建桥人连连说NO,也让马尔代夫从建国以来从未建起一座跨海大桥。中交建设者们迎难而上,用自己的创新担当,让不可能变为了可能,凭借中马友谊大桥完成了世界建桥史上的又一次跨越。   

在珊瑚礁上成功“矗立”   

位于印度洋的马尔代夫是世界上最大的珊瑚岛国,珊瑚礁灰岩多孔洞、易碎、承载力不均等特有性质,决定了在这里建跨海大桥的“世界级”难度和风险,多国竞争者望而却步。   

大桥刚开工就遇到了瓶颈,引桥栈桥钢管桩刚开始施沉便“折戟沉沙” ,主桥大直径桩基钢护筒施沉遭遇了“溜桩”等一系列难题,工程难以推进。面对棘手难题,项目坚持创新引领,与二航局技术中心联合组建项目技术团队,发挥国家级企业技术中心优势,深入开展科研攻关,针对引桥钢管桩施沉施工,探索出增加底口壁厚再结合板凳桩的特殊结构,有力增强了栈桥稳定性;研发出带熔断装置的导向架系统,解决了大直径钢护筒定位及沉桩过程的系统结构安全难题。   

在钢护筒施沉时,公规院管理组和项目技术组,联合国内多家科研院所,运用理论突破、仿真分析、物理模型试验和足尺工艺试验等,围绕施工设备选择、钻孔工艺、成桩工艺、承载力等方面,不分昼夜开展多次试桩试验,几经周折探寻出了珊瑚礁地质条件下钢管桩和钢护筒的沉桩及钻孔灌注桩成孔等施工关键参数。   

陆地试验的数据确保了大桥不同桩径的桩基顺利开钻,但真正在深海施工却又出现诸多不确定性。为实时获取施工参数,二航局技术中心总部选调桥梁、海洋、装备等专业领域的科研人员蹲守现场,日夜监测,反复对比试验数据;项目部也增派技术人员, 24小时值守每台钻机,深入分析每一个问题的成因,将科研与实践深度结合,最终找到了开启珊瑚礁地质的数字密码,斩获了全桥129根大小直径桩基均为“Ⅰ类桩”的施工纪录。   

在劈波斩浪中赢得先机   

站在马累远眺,翻天巨浪滚滚而来,给大型起重吊装施工带来了严峻考验, 14秒的长周期波更是世界罕见,要想压制住长达250米的波长使船体平稳,相当于需要一艘中型航母进驻现场。而如此大型的浮吊世界少有,即使开进现场,受海峡宽度和航空限高限制也难以施展拳脚。   

2016年5月之后,马尔代夫进入雨季,风雨交加的天气成为常态。大型起重船难以作业,加上工期吃紧,所有人都焦虑不安。然而,项目只有寻找到适合吊装的作业“窗口期” ,才能破冰前行。   

“实时监测,研究波浪作用机理,找出涌浪和水文气象规律,把‘窗口期’精确算出来。 ”时任二航局技术中心副主任的张永涛在一次技术指导会上指出。项目技术团队一方面在3艘大型浮吊船上安装船舶姿态仪,并在海底投放波浪监测仪,另一方面联合国家海洋环境预报中心,推演了该海域过去10年的“窗口期”数据,并对未来时间段的海况预报分析。科研人员昼夜坚守,通过科学计算、甄别分析和规律总结,终于实现了“窗口期”的准确预测。   

一旦有了“窗口期” ,无论烈日骤雨,所有人都打起十二分精神奋战,在有限的时间里高效完成了栈桥钢管桩和桩基钢护筒施沉,为大桥从水上施工转战陆上施工打下了坚实基础。“每次施沉都惊心动魄,直到安全完成,悬着的心才敢放下。 ”技术组副组长李洪军感叹道。   

揭示深水长周期波浪特性、建立窗口精细化管理系统、研发50米长钢箱梁梁上顶推合龙技术、研制快速脱离装置、研制落梁缓冲系统……面对深水长周期波施工环境的挑战,建设者充分发挥自己的聪明才智,不断地攻坚创新,瓦解了挡在了面前的一堵堵技术“高墙” 。有了创新的强大引擎,施工进展势如破竹。   

在高温盐腐中铸就中国品质   

毒辣的阳光之下,一股股浓重的盐雾弥漫大桥周围。施工海域平均含盐率高达33‰,大桥结构必须长期经受高温高盐环境腐蚀的考验。   

施工栈桥每隔一两个月就要进行一次检修、加固和更换,严峻的腐蚀环境对施工材料和工艺提出了十分苛刻的要求。项目便从原材料抓起,历时3个多月,寻遍斯里兰卡、印度等8个国家和地区,进行了充分的市场调研,来确保供应原材料的质量过硬。   

“怎么会有这么多绿色钢筋? ”很多参观大桥的人都会发出这样的疑问。原来,在大桥主体结构施工中,项目使用了大量环氧钢筋,这种钢筋表面都穿了一层硅烷涂层的绿色“外衣” ,可以有效阻止高盐腐蚀。   

“适当增加高性能海工混凝土的保护层厚度,在混凝土表面涂覆硅烷,采用透水模板布,建立清水混凝土涂层体系,提升大桥耐久性的举措系统而有力。 ”到访的中国工程院院士对大桥关键结构质量控制能力给予了高度评价。   

拿起一瓶水朝着引桥I梁的梁体轻轻一泼,会在表面形成一颗颗晶莹剔透的水珠,“荷叶效应”在混凝土结构上得以完美体现。“大珠小珠落玉盘,这就是梁体防腐工艺要达到的效果。 ”青年技术员周杰说。每天从世界各地飞来的游客出机场后,第一眼就能看到中马友谊大桥。设计使用寿命100年,这座世纪工程不仅要能经受住百年风雨浪涌的侵蚀,还要经得住世界各国游客挑剔的目光。   

马尔代夫80多岁的前住建部部长汉·乌马尔·扎希尔视察大桥时,曾动情地说:“这是一座寄托了马尔代夫当地人民梦想的一座桥,在其他国家表示不可能时,是中国建桥团队最终让我们的梦想变成了现实。 ”

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