11月10日凌晨,深中通道工程E5沉管顺利完成安装,与沉睡在海底的E4沉管顺利“对接”,这不仅是深中通道海底沉管安装工程的重大进展,也标志着中交广航局在外海沉管隧道基槽基础技术的日臻成熟。
深中通道工程是集桥、隧道、人工岛和地下互通于一体的超大集群工程,中交广航局作为沉管隧道工程的“开路先锋”,主要负责沉管隧道全线的基槽开挖、维护清淤、管节浮运航道开挖及维护性疏浚等。
中交广航局投入自主研发的国内首艘精挖抓斗船“金雄”轮开展施工,目前已完成深中通道沉管隧道基槽E1-E5段水泥搅拌桩的精挖施工。
据了解,自2018年7月28日开工之日起,中交广航局相继投入了国内首艘精挖抓斗挖泥船“金雄”轮、国内唯一一艘专用清淤船“捷龙”轮,以及专用凿岩船“金建”轮等,助力深中通道建设工程。但在建设过程中,中交广航局深中项目团队也遭遇了深水基槽精挖、岩石处理及水下深层水泥搅拌桩开挖技术难题,其中深插槽底的水泥搅拌桩的开挖,是完成E5沉管隧道基槽基础处理的最大难点。
为解决深中通道工程沉管隧道基槽软弱地基处理的技术难题,深中通道工程首次采用水下深层水泥搅拌桩技术。由于水泥搅拌桩一根根深插在基槽槽底,且有规则的呈带状分布,中交广航局的工程师将其称之为“梅花桩”。
“我们要用110吨的重型抓斗,28米深海,24小时全天候施工,精咬深埋槽底的‘梅花桩’,且开挖平面误差必控制在0.5米以内,质量要求十分严苛,无异于‘风中穿针,海底绣花’!”广航局深中通道项目经理詹锐彪介绍。
中交广航局投入自主研发的国内首艘精挖抓斗船“金雄”轮开展施工,目前已完成深中通道沉管隧道基槽E1-E5段水泥搅拌桩的精挖施工。
0.5米的误差,是什么概念?按照目前中国水运工程质量检验标准,在离岸500米以上水域用斗容18立方米的抓斗开挖基槽,其平均超深为1米,最大超深2米。而深水深槽水泥搅拌桩精挖,这在国内尚属首次,毫无经验可循,且这个误差要求标准,已经远远超出目前疏浚工程技术规范,成为摆在项目团队面前的一道难关。
“我们要在海底将槽底超过高度的‘梅花桩’挖掉,还必须保证开挖质量,槽底平面误差要控制在0.5米以内。”廖曾平说。为此,中交广航局投入了自主研发的国内首艘精挖抓斗船“金雄”轮开展施工,利用这艘港珠澳大桥工程建设中的“岛隧功臣船”展开可行性试验。
具备定深、平挖功能,配备了自主开发可视,可控、可测的精挖监测系统,使“金雄”轮施工具有程序化、智能化、数字化的特点,可将开挖精度严格控制在50厘米内。
但在一开始的试验阶段,“金雄”轮开挖质量并不如人意。由于“金雄”轮在港珠澳大桥岛隧工程中开展精挖施工时,隧道基槽主要为淤泥、黏土等软底质;但此次的深中通道工程施工中,由于开挖水泥搅拌桩过程中预留的精挖层较厚,开挖的土质较硬,容易在精挖时产生偏差。
中交广航局在研究讨论施工方案。
中交广航局项目团队精心总结经验,提出了分层分条多次精挖的设想,利用重型抓斗以“细嚼慢咽”的方式多次开挖,达到控制精度、提升施工质量的目的。经过多次试验和对工艺的不断优化,最终将水泥搅拌桩精挖层再次细分,成功确保了开挖效果和质量。在开挖过程中,挖泥手直接操控“金雄”轮精挖控制系统,通过在操作面板上输入挖深数据,准确掌握挖深过程,检测出抓斗下放的实时数据后放慢“金雄”轮抓斗咬合速度,有效避免了超挖、漏挖等质量问题发生。
“水泥搅拌桩桩头材质非常坚硬,我们的工艺就像剥洋葱一样,一层一层地将其剥开,把超高部分的‘梅花桩’处理掉,提质增效,一举两得。”中交广航局深中通道项目总工程师廖曾平介绍,目前,中交广航局深中通道项目团队利用该施工工艺,已完成深中通道沉管隧道基槽E1-E5段水泥搅拌桩的精挖施工,并且一次性通过验收,施工质量得到有效保障,不仅为深中通道沉管浮运安装奠定基础,也有效填补了国内深水深槽精挖水泥搅拌桩施工的技术空白。
编辑 刘桂瑶