温州鳌江特大桥主塔封顶:最长一根桩基深达142.6米
鳌江特大桥主塔顺利封顶的背后,离不开38根主塔桩基的支撑。其中,最长的一根桩基深达142.6米,相当于在水下造一座50层的摩天楼。它像一根“定海神针”,刷新温州桥梁建设史上桩基长度的纪录。
嵌入、搭建、钻孔、排淤、灌注……
20天打造深达142.6米桩基
鳌江特大桥位于鳌江出海口,江海一体。海面之下,除了海水,还有淤泥层、黏土层、卵石层、碎石层、凝灰岩层等。第3施工标段项目副经理潘强说,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,即嵌入岩石。
这根桩基是如何“打入”深海的呢?潘强说,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,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。钻孔完成后,通过捞取渣样判断成孔是否已潜入凝灰岩。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。
一百多米深的海底有残渣怎么办?
钻杆变吸管,像吸果冻一样吸上来
与其他桩基相比,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,所有的难点都绕不开一个“深”字。
“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,142.6米的桩基普通冲击钻无法完成,垂直度也难以保证。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。”
另外,由于凝灰岩的硬度很大,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,你可以想象一下……”潘强说。
桩基深除了给钻孔带来不便外,也加大了清孔的难度。在钻孔过程中,会有少许淤泥或岩石留在底下。按照要求,这些“杂物”堆积不能超过5厘米。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,机器下放钻杆将这些残渣吸上来,保证桩基内部的清洁。”
这根桩基需将800立方米的混凝土,在10个小时之内灌完。潘强说,现场施工难度大,必须在灌注过程中保持警惕。“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,一旦这根桩基成为断桩,需要花费500万元进行重新处理。”