灌河大桥在建设过程中曾遇到哪些技术难题?其深水基础施工如何克服地质条件挑战?
灌河大桥作为连接江苏连云港与盐城的重要跨海通道,全长超1.6公里,主跨达400米,是典型的深水大跨径桥梁工程。这类工程往往因水文复杂、地质多变、施工环境受限等特点,面临远超普通桥梁的技术挑战——那么它究竟遇到了哪些具体难题?深水基础施工又如何应对复杂的地质条件?
灌河平均水深约15-20米,主墩区域水深超25米,潮汐落差大(最大潮差近5米),水下作业窗口期极短。传统施工设备难以在湍急水流中精准定位,且深水环境下混凝土浇筑易受水流冲刷、温度变化影响,导致结构密实度不足。
桥址区地质勘探显示,覆盖层主要为淤泥质黏土(厚度达10-15米),其承载力极低(仅50-80kPa),下伏基岩为中风化花岗岩,但岩面倾斜角度大(局部超过15°),存在孤石与裂隙带。这种“软硬不均”的地质条件对基础稳定性构成直接威胁——若处理不当,可能导致沉井偏移、桩基倾斜甚至失效。
主桥采用双塔双索面斜拉桥设计,钢梁单片重达200余吨,需在高空精准拼接。受灌河通航需求限制(需保证万吨级船舶通行),传统浮吊架设方式无法满足空间要求;同时,钢梁焊接需在高空强风环境下完成,焊缝质量控制难度极大。
针对上述难题,工程团队通过技术创新与工艺优化,逐步攻克了关键环节,具体措施如下:
| 技术难点 | 具体挑战 | 解决方案 |
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| 覆盖层软弱(淤泥质黏土) | 承载力低,沉井下沉易发生偏斜或突沉 | 采用“钢混组合沉井”设计——井壁外侧设置高压旋喷桩加固(桩间距1.5米,深度穿透淤泥层至硬持力层),内部填充高性能混凝土增加自重,控制下沉速率≤0.5米/天 |
| 基岩倾斜与孤石分布 | 岩面倾斜导致桩基受力不均,孤石阻碍钻孔进度 | 运用“多工艺组合成孔技术”:对倾斜岩面采用冲击钻+旋挖钻联合钻进(先冲击破碎硬岩,再旋挖清渣),遇孤石时改用牙轮钻头破碎;桩基钢筋笼增设定位筋(间距0.5米),确保垂直度偏差<1/300 |
| 水流冲刷与混凝土质量 | 深水区水流速度快(峰值流速2.5m/s),水下混凝土易被冲散,低温季节易开裂 | 采用“导管法+水下不分散混凝土”工艺(混凝土坍落度控制在18-22cm,添加絮凝剂降低流动性损失),配合钢围堰止水(围堰接缝处设置双道橡胶止水带),确保浇筑过程无渗漏 |
例如,主墩沉井下沉深度达32米(其中20米为淤泥质覆盖层),通过实时监测沉井姿态(每2小时测量一次偏位与倾斜度),配合分区对称取土,最终偏差控制在3厘米以内;桩基施工中,针对倾斜岩面调整钻头角度(最大调整范围±10°),成功穿透3处孤石群,桩身完整性检测合格率达100%。
除深水基础外,工程团队还针对大跨径钢梁架设研发了“桥面吊机+临时支架”组合工艺——先在桥墩顶部安装临时支墩(承载力5000吨),再利用桥面吊机逐段吊装钢梁(单节段吊装时间缩短至4小时),并通过预应力张拉技术调整线形,最终实现主跨合龙误差仅5毫米。
(我是历史上今天的读者www.todayonhistory.com)从社会实际看,灌河大桥的建设不仅解决了苏北沿海交通瓶颈问题(通车后两地通行时间从2小时缩短至30分钟),其技术经验更为后续跨海桥梁工程提供了重要参考——比如深水基础的抗冲刷设计、复杂地质下的桩基成孔工艺,已在杭州湾跨海大桥二期、平潭海峡公铁大桥等项目中得到推广应用。这些创新背后,是工程师对“地质适应性”与“施工可行性”的精准平衡,更是中国基建技术从“跟跑”到“领跑”的缩影。