沙埕湾跨海大桥主桥顺利合龙 “一跨过江”开启海域“防扰模式”
8月17日凌晨0时12分,随着主桥最后一片钢箱梁起吊安装到位,由中交二航局承建的沙埕湾跨海大桥主桥顺利合龙,为沙埕湾跨海通道工程年底通车打下基础。
沙埕湾跨海通道工程连接闽浙沿海,总投资42.57亿元,是沈海高速公路复线的重要组成部分,也是福建省的又一条出省通道,对于缓解沈海高速闽浙段的通行压力意义重大。
项目建成后,将对沙埕湾两岸的经济发展、居民生产生活及旅游资源开发带来积极影响,并进一步加强闽浙两地间的联系,强化海峡西岸经济区与长江三角洲的经济交流与协作。
新工艺实现“不差毫厘”
沙埕湾跨海大桥项目坐落于台风频发的福鼎市境内海湾内,在地势起伏较大的潮间基岩带,以及淤泥覆盖区建大桥,施工难度大,挑战也无处不在。
大桥全长2054米,双向6车道,设计时速100公里。大桥为主跨535米双塔双索面单侧不对称混合梁斜拉桥,采用“一跨过江”,避免了对沙埕湾海域的干扰,大桥南引桥的钢槽梁顶推施工,具有高墩、大跨径、大曲率和长距离顶推的施工特点,国内外基本无先例可循。
大桥主桥钢箱梁为封闭扁平流线型钢箱梁,纵桥向共57个梁段,包含主桥边跨22段和主桥跨中35段,单片梁段最大重量约320吨。此次合龙梁段宽40.5米,长4米,重达81.3吨,由2台225吨桥面吊机抬吊至设计桥面,经线性调整、打磨、焊接等工序,与既有钢箱梁焊接成整体,然后进行斜拉索挂设。
大桥项目部采用海上高墩大跨径大曲率长弯桥无支架顶推成套施工工艺,突破常规,实现了水上不设临时墩和墩旁支架,大曲率长弯桥顶推施工,基本规避了水上高空作业,尽最大可能降低了施工安全风险,同时也节约了近2000万元的材料投入。
大桥项目部还成功将BIM技术的可视化管理应用到顶推施工中,通过数据导入和施工模拟,提前预判梁段的拼装线型和顶推过程中的应力和变形,指导现场施工。
造陆施工为海域减震
沙埕湾跨海大桥A3标施工现场,海上钻孔桩的施工紧锣密鼓,然而,建桥现场却是静悄悄的。
“这个项目在编制施工方案的时候几乎无路可走,大桥南主墩就在海峡中间的小岛旁,常规钢平台施工方案首先被否决了,一是大量施工材料和人员上下靠船运,二是施工水域潮差大、流速快,平台自身难免晃动,更别说在上面施工了。”项目总工陈宏宝虽然经历过多个跨海大桥的施工,然而,在这里,面对这样的施工难题,他心里打起了鼓。
2017年12月,海风呼啸。项目经理汪学进坐不住了,他坐着渔船,冒险绕着小岛转悠了好几天。潮水退去,看着裸露的岩石和倾斜度大概30度的岩面,汪学进突然来了主意,他痴痴地望着同行的陈宏宝说:“沿着山坡造一块陆地?这样变海上施工为陆上施工!”
要满足陆地施工条件,南主墩施工平台至少需要35米宽,65米长,填挖土石方要2万多方,这个工程量,相当于建设一座小型的海港码头。
“冬季是水域施工的黄金季节,我们不能等!”汪学进请来了公司基础施工的专家,形成共识:临时投入虽然增加了,但从长远考虑,工期有了保障,更重要的是,陆地施工对水域的影响可以降低为零。
这里受两岸山陵狭道效应的影响,潮水高差高达7米,水流流速1.35米/秒,水冲刷着岩石,泠泠作响。开始的时候,通过堆砌块石和注入砂浆等的办法,但由于片石之间接触不稳固,砂浆还没来得及凝固,潮水就来了,块石时常被大水冲走。
“虽是临时工程,我们要把它当作永久工程来做!”汪学进借鉴海港码头的施工经验,采用一米见方的标准预制块,通过层层堆码,上下层预制块之间涂抹混凝土,形成一道挡墙,为了减少震动的传递,挡墙内还设置块石和软土层。这样做成的挡墙,经过多次风吹浪打,岿然不动。
功夫没有白费,2月底,南主墩钻孔平台顺利完成,南主墩陆地平台像减震块和隔音板一样,阻断了大部分钻机振动和声音的传递,也让钻机有了平稳的家。
改装钻机为鱼儿降噪
除了南主墩之外,还有部分钻孔桩需要在海中施工,如果在钻孔过程中使用传统大功率冲击钻,将产生较大振动和噪音,这无疑对大黄鱼等海洋鱼类的活动环境造成影响。
经过大量调研,大桥项目部确定国内仅有一台履带式DYZ4000型改式回旋钻机为专用钻机样本。所谓改式回旋钻机,就是回旋钻机通过厂内改装,增加履带,具有行走功能,使钻机更加灵活方便。同时,改装中增加液压驱动装置,噪音小、无振动,避免了对周边环境的干扰。
“目前,项目部已投入了多台改式回旋钻机,虽然施工成本增加了近一倍,但却很好保护了当地的海洋资源,我们认为这笔账怎么算都值。”项目工程部部长张文龙说,“采用改式回旋钻施工,不仅震动和噪音得到了明显降低,也有效减少了施工对水环境的污染。”
“自投入改式回旋钻机施工以来,再没有接到过周边渔民的投诉了!”项目书记李健说。
如今,大桥南主墩到陆地之间通过栈桥和小岛四周的道路连通,来回不需要船只,施工听不到噪音,鱼儿在这里安了家,更安了心。