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南玉铁路六律邕江特大桥主墩桩基施工完成

8月22日凌晨,由广西交通投资集团投资建设、中铁十四局集团承建的南玉铁路控制性工程——六律邕江特大桥主桥桩基施工全部完成,项目建设迎来突破性进展。

南玉铁路六律邕江特大桥主跨320米,是国内在建时速350公里无砟高速铁路最大跨径钢箱混凝土部分矮塔斜拉桥。主桥全长622米,其中17号、18号主墩基础采用桩基+承台的结构形式,桩基础分别为24根桩径3米、桩长17-83米不等的钻孔灌注桩群桩,属于水上大直径超长桩基施工。

“83米超长桩、3米超大直径、85度斜岩、上百个溶洞、超厚的流沙层,如此复杂的桩基施工,世界罕见。”在六律邕江特大桥施工现场,面对复杂的施工环境,国内桩基施工领域专家们集体感叹。

为确保桩基施工顺利推进,解决流沙、溶洞、孤石、漏浆、斜岩等问题,保证成孔质量,广西交通投资集团南玉铁路公司带领参建施工单位成立“交投先锋+南玉铁路控制性工程六律邕江特大桥攻坚突破先锋队”,带头克难攻坚;中铁十四局集团南玉铁路项目部科研攻关,多次邀请各界桥梁、地质专家来现场共同探讨施工工艺20余次,召开专题研讨会40余次。通过优化工艺,先后克服了水上作业桥梁施工组织难度大、岩溶发育强烈、超厚沙层钢护筒打设精度要求高、超深斜面岩层进尺慢、超长水上桩基垂直度控制难度大、大吨位钢筋笼加工及固定难等世界性难题。

邕江作为珠江流域西江水系的最大支流,因为常年累月的沉积和自然变化,岸边形成了流沙层,极易塌孔,这对桩基施工是一项极大的考验。

2020年9月11日,17号墩-13桩基施工到52米深度时,突遇溶洞造成和相邻孔位串孔,引起上部砂层塌陷,16吨重的冲击钻头被埋38米厚,在清理至10米时,又与邕江河水串通引起二次塌孔,造成地表下沉,整个桩基孔位全部填充满。

作业人员通过护筒跟进、旋挖小钻头清理,同时,采用两台高压风管反循环方式和大功率泥浆泵循环进行清孔。为提高穿越流沙层钻进速度,保证成孔质量,采用直径3.3米钢护筒跟进的方法解决塌孔问题,确保顺利度过流沙软弱层。

如果说,流沙是建设者碰到的第一只“拦路虎”,斜岩便是第二只“拦路虎”。

现场技术负责人黄林伟介绍,“桩基几乎处于垂直的岩面上,半软半硬,软弱不均造成钻头偏孔发生卡钻、钢护筒底部漏浆等情况出现,必须要保证接触面受力均匀。”

17号主墩的下方正好位于V型峡谷带,坡度达到75-85度,特别是13号、15号、16号、23号桩,位于85度斜岩处,这对桩基施工提出更大的挑战。

“需要通过抛填片石+黏土+袋装水泥来平衡受力面,单次抛填1米,才能‘消灭’约50公分的斜岩,平均以每天30公分的速度缓慢向下推进。我们还创造性地在16吨重的钻头上加装一圈钢护板,增加钻头的侧面受力面积,不断优化工艺措施,有效降低卡钻风险。其中13号桩历时8个半月才完成灌注。”黄林伟说道。

广西喀斯特地貌分布,地下岩溶发育强烈,桩基施工的见溶洞率近50%,串珠状溶洞、大倾角斜岩贯穿整根桩基,成为了建设者面前的第三只“拦路虎”。

2021年1月11日,建设者在24号桩基下方52米深处,遇到了21米深的巨型溶洞,大小有7层楼高。建设者通过往溶洞内抛填片石、黏土、膨润土、混凝土、碎石、水泥等,保证桩基顺利推进。一年来,作业人员累计遭遇类似的大小溶洞50余个,抛填片石黏土达到10万方。

施工难度大、技术要求严、周期长、安全风险高,是17号主墩施工最显著的特点。即便有着20年桩基施工经验的施工队伍带班人员薛斌也感叹道,“100多米深的桩我也建设过,像17号墩的桩基,遇到了流沙、斜岩、溶洞、卡钻、孤石、串孔,这么复杂的真是第一次见。”

历时14个多月,经设计院桥梁和地质工程师共同验证,六律邕江特大桥主墩桩基最后一根桩基于2021年8月15日成孔。

在工艺创新上,技术团队多次进行科研攻关。桩基钢筋笼主筋设计采用Φ32双筋径向布置,重量约1吨/延米,技术团队创新自制胎模架进行加工,提高钢筋笼加工精度,解决了无法使用传统滚焊机进行加工的弊端。单根最长钢筋笼重达100吨,创新自制钢筋笼吊环进行孔口固定,方便快捷,更容易控制钢筋笼中心位置,解决了大吨位钢筋笼加工及固定难的问题。

目前,南玉铁路六律邕江特大桥建设顺利,主桥桩基施工全部完成,项目建设加速推进,为后序施工夯实基础。接下来,17号主墩钢平台即将拆除,进入承台施工阶段;18号墩承台已经施工完成,正在施工塔柱第六节。

新建南玉铁路是规划建设南宁至深圳高速铁路的重要组成部分,项目建成后,将结束广西最大侨乡玉林市不通高铁的历史,成为两广间第三条速度最快、运输能力最强的高铁通道,届时南宁到玉林的时间将由2小时5分缩短为42分钟左右。

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