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【匠心智造】 精筑國內(nèi)第一座大型“變截面”沉管隧道

2020-11-03  14:22:41 作者:四航二公司點(diǎn)擊:4380次

2015年1月18日,洲頭咀隧道正式開通,進(jìn)一步完善了廣州西南地區(qū)骨架路網(wǎng)體系,改善了芳村地區(qū)和海珠區(qū)路網(wǎng)交通狀況,提高了廣州西出口交通通行能力,加強(qiáng)了廣佛都市間交通聯(lián)系。


作為廣州市目前最大的過江隧道工程,洲頭咀隧道系統(tǒng)工程在開工之初,四航局在建設(shè)過程中采用了許多新技術(shù)、新方法、新工藝,有效解決大體積混凝土施工的裂縫、抗?jié)B和耐久性問題,保證了隧道高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量,也取得一批實(shí)用性強(qiáng)、技術(shù)含量高的科研成果。2017年,洲頭咀隧道榮獲“2016-2017年度國家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)”


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洲頭咀隧道系統(tǒng)工程是國內(nèi)第一座大型“變截面”沉管隧道,也是全國第二批八大全過程質(zhì)量控制試點(diǎn)工程之一。工程主線全長為2256米,隧道長1287米,四航局二公司承建的二標(biāo)段為該隧道系統(tǒng)工程核心標(biāo)段,全長750米,雙向六車道,主要建設(shè)內(nèi)容為西側(cè)芳村岸暗埋段、兼容沉管預(yù)制的干塢工程(316米)、沉管隧道段(340米)及東邊海珠岸暗埋段(94米)。


2008年10月20日,洲頭咀隧道工程二標(biāo)段工程正式開工。要建設(shè)這樣一條“國內(nèi)首創(chuàng)”的沉管隧道,技術(shù)創(chuàng)新與攻關(guān)是項(xiàng)目開工之初便確定的路徑?!拔覈捎贸凉芊ㄐ藿ㄋ淼赖臅r(shí)間不長,加上洲頭咀隧道變截面管段技術(shù)在國內(nèi)屬首創(chuàng),可借鑒的經(jīng)驗(yàn)非常少?!睍r(shí)任項(xiàng)目總工程師歐偉山介紹道:“管節(jié)預(yù)制模板的制作,管段起浮的干舷控制,管節(jié)浮運(yùn)和沉放的穩(wěn)定性控制,以及管節(jié)對接后的受力平衡控制等都是工程建設(shè)中的難題?!?/span>


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“質(zhì)量放首位

工程交給四航局就是放心”


項(xiàng)目部加強(qiáng)技術(shù)研究,與中山大學(xué)、華南理工大學(xué)、武漢理工大學(xué)、四航研究院等研究機(jī)構(gòu)合作,針對沉管法工藝開展八大科研項(xiàng)目,諸如沉管結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)模擬三維實(shí)體建模放樣;沉管浮運(yùn)、系泊、沉放、對接計(jì)算機(jī)模擬三維實(shí)體施工;變截面沉管浮運(yùn)、沉放施工工藝模擬實(shí)驗(yàn)研究;沉管基礎(chǔ)灌沙計(jì)算機(jī)模擬三維實(shí)體施工等,為現(xiàn)場施工提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。


混凝土質(zhì)量掌控著沉管隧道的命脈,要確保預(yù)制管節(jié)砼的抗?jié)B、抗裂性能,必須要從混凝土優(yōu)化上狠下苦功。沉管分4節(jié)預(yù)制,單節(jié)最長段85米,最寬39.36米,高9.68米,屬于大體積混凝土構(gòu)件,而且沉管對防水要求極高,其混凝土抗?jié)B等級(jí)為P10。普通商品混凝土水化熱過高,構(gòu)件極容易出現(xiàn)開裂從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)滲水和耐久性降低,不能滿足設(shè)計(jì)要求。


項(xiàng)目部經(jīng)過分析和研究得出:優(yōu)化混凝土配合比和對混凝土進(jìn)行溫控是最有效的方法。為此,項(xiàng)目部聯(lián)合四航研究院進(jìn)行85組梯度模型試驗(yàn),并進(jìn)行溫度應(yīng)力監(jiān)測試驗(yàn)、小尺寸模型試驗(yàn),檢驗(yàn)混凝土是否符合最終要求。通過長達(dá)8個(gè)多月的試驗(yàn),項(xiàng)目部最終得到了最優(yōu)配合比,水泥用量下降至210 公斤/立方米,極大程度上降低了水化熱。


業(yè)主對此給予了高度的評價(jià):“四航局不愧為建筑行業(yè)的佼佼者,任何時(shí)候,他們總是會(huì)把工程質(zhì)量放在首位,工程交給四航局做,就是放心!”



 精益求精 

 “能做就要做到更好” 


沉管預(yù)制施工是洲頭咀隧道工程的關(guān)鍵工序,預(yù)制質(zhì)量的好壞決定工程成敗。因此,項(xiàng)目部開工就一直強(qiáng)調(diào)高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量:“能做好的,必須做到更好?!?/span>


洲頭咀沉管共分4節(jié),2條標(biāo)準(zhǔn)管節(jié),2條非標(biāo)準(zhǔn)管節(jié),每條管節(jié)要耗費(fèi)鋼筋2000多噸,混凝土9700立方米,另需安裝8個(gè)鋼端殼,10扇鋼封門。


為保證沉管預(yù)制精度要求,沉管模板采用整體移動(dòng)式組合鋼模板,利用液壓系統(tǒng)進(jìn)行精度調(diào)整。在混凝土澆筑過程中,由于混凝土材質(zhì)本身的溫度特性,如果采用整體一次性預(yù)制,對溫度裂縫控制非常不利。因此,項(xiàng)目部需采取分段制作的方式,同時(shí)每段管節(jié)設(shè)置后澆帶,分層實(shí)施混凝土澆筑,以減少相鄰管節(jié)不均勻沉降差及相鄰管節(jié)混凝土干縮差。


鋼端殼的安裝直接影響到沉管沉放位置的精確度,“為了使GINA止水帶完全均勻地壓縮確保沉管隧道各個(gè)管段能準(zhǔn)確連接,以達(dá)到兩管節(jié)緊密結(jié)合,使接頭完全水密,要求鋼端殼的平面平整度誤差在3毫米,每延米平整度誤差1毫米,安裝的整個(gè)過程采用激光全站儀進(jìn)行高精度測量?!睔W偉山介紹道。


 梯隊(duì)建設(shè) 

 打造沉管“人才基地” 


項(xiàng)目部技術(shù)人員普遍都是年輕人,施工人員均無經(jīng)驗(yàn)可談,都是“摸著石頭過河”。2008年12月,項(xiàng)目部成立沉管技術(shù)梯隊(duì),一年后,項(xiàng)目部技術(shù)人員為主的第三梯隊(duì)由原來的5名增加到26名,項(xiàng)目部通過技術(shù)講座和咨詢、交流參觀學(xué)習(xí)、撰寫技術(shù)總結(jié)和論文以及“四新”技術(shù)活動(dòng)等39項(xiàng)課題培養(yǎng)技術(shù)人才。其中涌現(xiàn)出許多優(yōu)秀的青年崗位能手,為企業(yè)在沉管隧道建設(shè)領(lǐng)域培養(yǎng)儲(chǔ)備了一大批人才。目前,二公司在建的深中通道、車陂隧道、大連灣海底隧道、沿江高速等涉及沉管生產(chǎn)的項(xiàng)目上,依然活躍著不少曾經(jīng)的“洲頭咀人”。


“伴隨著洲頭咀隧道的建設(shè),成冊的資料一點(diǎn)點(diǎn)歸置滿了辦公室的每個(gè)架子?!被貞浧鹪谥揞^咀隧道奮斗的七年多時(shí)光,現(xiàn)任車陂隧道項(xiàng)目質(zhì)檢部部長湯健笑著說道。在車陂隧道項(xiàng)目建設(shè)過程中,湯健充分發(fā)揮個(gè)人業(yè)務(wù)能力及工作經(jīng)驗(yàn),和項(xiàng)目質(zhì)量管理團(tuán)隊(duì)一道持續(xù)優(yōu)化混凝土配合比,從原材料進(jìn)場、綁扎鋼筋到澆筑各環(huán)節(jié)嚴(yán)格管控,并成立工作小組專人專項(xiàng)負(fù)責(zé)沉管養(yǎng)護(hù)及成品維護(hù)專項(xiàng)工作,確保了沉管主體施工至今無發(fā)現(xiàn)裂縫。


洲頭咀工程的實(shí)施,為港珠澳大橋島隧工程提供了大量技術(shù)儲(chǔ)備和人才支撐,沉管防水和安裝的許多工藝技術(shù)在港珠澳大橋島隧工程得到沿用。