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水下造近50层“高楼” 鳌江特大桥这个史上最长桩基咋建成的?

2017-09-10 16:33  |   温州都市报

9月7日,甬台温高速公路复线鳌江特大桥南岸主塔。

甬台温高速公路复线 鳌江特大桥主塔已于9月9日顺利封顶。这背后,离不开底下38根主塔桩基的支撑。其中,最长的一根桩基深达142.6米,相当于在水下造了近50层的“高楼”,也因此刷新了温州桥梁建设史上桩基长度的纪录。

近日,记者来到施工现场,听第3施工标段项目副经理潘强讲述如何建成“史上最长”。

142.6米是怎么来的?

需嵌入海底中风化凝灰岩2.5米,以保证桥梁的稳定

海水底下,除了海水,还有淤泥层、黏土层、卵石层、碎石层、凝灰岩层等。潘强说,受桥梁建筑高度、桥梁自重、桥梁设计荷载、桥梁稳定性及地质情况较差等因素共同作用,鳌江特大桥主塔桩基要求是嵌岩桩。

所谓“嵌岩桩”,即嵌入岩石。因此,鳌江特大桥主塔桩基按要求要嵌入中风化凝灰岩不小于1倍桩径的桩基。“由于桩的直径为2.5米,因此要打入凝灰岩至少2.5米。史上最长桩基142.6米就是这么来的。”

那么,这根桩基是如何“打进”深海的呢?潘强介绍,首先需要将一个圆柱空心护筒嵌入黏土层,保证护筒在海底的密封性。然后利用护筒受力,搭建钻孔平台。钻孔之前,需对地质情况进行再次确认。

上述工序完成之后,再利用“气举反循环”钻机进行钻孔,边钻边把淤泥和岩石排出来,最终形成一个圆柱孔。钻孔完成之后,在通过捞取渣样来判断成孔是否已经潜入中风化的凝灰岩。此外,还要对孔径和垂直度进行检测。

完成成孔检测后,便是钢筋笼下放,然后下放导管进行灌注,最终形成桩基。这根142.6米深的桩基花了约20天时间才打造完成,在所有桩基中历时最久。

9月7日,甬台温高速公路复线鳌江特大桥北岸主塔已经封顶,最长的桩基就在主塔承台下方。

凝灰岩硬度大如何嵌入?给它的力相当于“在一个指甲盖上放一吨东西”

一百多米深的海底有残渣剩余?钻杆变吸管,“吸果冻一样吸上来”

如果是浅一点的桩基,冲击钻和旋挖钻也能打。要打一根142.6米深的桩基,就需要用到专门的机器,工人全神贯注进行操作,才能保证桩基的深度和垂直度。

与其他浅的桩基相比,这根142.6米深的桩基在完成过程中,有哪些需要克服的难点?潘强说,其实所有的难点基本绕不开“深”。

“一般四五十米深的桩基,弄一个冲击钻,七八天就能冲成。”潘强说,“然而,142.6米的桩基,普通的冲击钻还搞不定。”

其次,因为深,所以垂直度难以保证。根据要求,这根142.6米深的桩基,从头到尾水平偏差不能超过1.426米。“下面你一点都看不见,很容易打偏,用冲击钻都不知道会偏到哪里去,到时候连钢筋笼都放不下去。”

另外,由于中风化凝灰岩的硬度很大,不容易被破坏。经计算,要给它造成106兆帕的压强,才能进行破坏。“这相当于在一个指甲盖上放一吨东西,可以感受下……”潘强说。

桩基的深除了给钻孔带来不便以外,也加大了清孔的难度。在钻孔过程中,会有少许淤泥或者岩石留在底下。按照要求,这些“杂物”堆积不能超过5公分。因此,需要利用“气举反循环”进行清孔。“就像用吸管吸果冻一样,通过机器下放的钻杆将这些残渣吸上去,保证桩基内部的清洁。”

此外,在灌注混凝土时,这根142.6米深的桩基也给潘强等人造成了不小的压力。“最长,需要的混凝土越多,灌注的时间越长,那就越难保证连续灌注。”潘强说,“混凝土一旦出现中断,那么这根桩基就成了断桩,需要花费五百万元进行重新处理。”

据介绍,这根桩基需要800立方的混凝土,需在10个小时之内灌完。潘强说,现场施工难度大,在灌的过程中保持警惕。“还要保证混凝土的质量,质量不行,混凝土里的碎石容易堵住导管,就得重新打。桩基越深,出现这样事故的概率就越大,所以我们需要时刻小心。”

(原标题:《水下造了近50层“高楼” 鳌江特大桥主塔142.6米桩基怎建成的》,原作者:夏忠信 郑鹏。编辑林如珏)

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