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筑牢“压舱石” 稳固“大后方”

来源:廖涵 发布时间:2023年11月01日 A+ A A-
  壮美长江,诗画三峡,绿水青山之间,屹立着一道靓丽的风景线,复兴长江大桥正向云雾中不断延伸。
  复兴长江大桥是江龙高速项目关键控制性工程之一,桥址区位于重庆市云阳县,在复兴场张家嘴和凤鸣镇马岭村之间横跨长江。大桥为主跨1208米的单跨双铰简支钢箱梁悬索桥结构,桥面宽度41.1米(双向6车道+人行道),设计时速80公里/小时,偌大的跨径,也使得它有另外一个响亮的称号:长江上游最大跨径悬索桥。
  目前,复兴长江大桥进入主桥面钢箱梁吊装阶段,整座大桥已经初具雏形。这样一座横跨长江一千多米的大桥,江面却没有设置一根墩柱,到底是怎么做到的?中国十九冶有这样一群建设者,他们用汗水和心血写出了答案。
  众所周知,重量和支撑力的平衡,是建筑物保持稳定的基础。由于复兴长江大桥中间没有任何支撑,因此桥面巨大的重量会通过吊索传递给主缆,并产生巨大的拉力,从而导致两座桥塔向内弯曲,那么解决这一问题就需要在反方向施加同样的力来抵消桥面的重量。为此,将主缆延长并固定在一个重物上成为了“不二法门”,而这一重物的名字,就叫做锚碇,也是保持大桥平衡的“压舱石”。
  复兴长江大桥南北两岸锚碇均采用重力式锚碇,锚碇施工包括基坑开挖及防护、锚碇主体结构施工。锚碇为大体积混凝土结构,由锚块及基础、鞍部、支墩、锚室和附属工程等组成。其中,江口岸锚碇底面尺寸长为25.5米,宽为68米,顶面尺寸长为54.5米,宽为91米,锚体高32米,设计混凝土方量约为11万方;龙缸岸锚块底面尺寸长为27米,宽为68米,顶面尺寸长为53.3米,宽为91米,锚体高32米,设计混凝土方量约为11万立方。
  于荒山旷野中 丈量施工新数据 
  锚碇施工的首要任务,便是基坑开挖。基坑开挖看似简单,实际施工中却有诸多不易。
  江口岸锚碇基坑基底标高为205米,最大坡顶标高为259米;龙缸岸基坑基底标高为208.3米,最大坡顶标高为295.4米,如此巨大的高度差,及其容易发生坍塌、滑坡等地质灾害。特别是龙缸岸锚碇,位于滑坡地带,原有地质条件较差,如何在保证既有山体稳定性的前提下,将垂直高度达几十米的基坑安全、保质地挖掘完成,并将开挖的渣土运输出场,是挡在十九冶人面前的一座大山。
  “把图纸吃透,把现场摸透。”项目部施工员黄易妹回忆到。彼时刚从大学毕业的她,每天背着厚厚的图纸,和测量员们一起穿梭在锚碇上方,在荒山旷野精细测量,通过对初步设计的精细研读和现场实地勘察,将锚碇的外部环境了然于胸。经过设计图纸与现场层层比对,对原地形进行逐级剖析,黄易妹等人收集到大量有效数据,并将其反馈给项目部及设计院。经过设计院、项目部最终研讨,决定在江口岸锚碇设置一个6级防护,在龙缸岸设置一个10级防护,以确保基坑壁的稳定性,保障安全施工。同时,在开挖防护过程中,每层开挖深度设置为4米,对开挖层边坡2米范围内的岩石采用光面爆破开挖,人工配合机械进行边坡修整,尽可能地减小对地基天然状态的扰动。
  整个开挖过程,结合了锚碇高边坡监测技术,除了专业检测单位进行动态检测外,还安排专人每日巡视,一旦发现大裂缝、坍塌、地基隆起等情况,将会立即报备项目部,并启动相关应急预案。
  于思想碰撞中 寻找问题最优解
  怎么挖解决了,挖出来的渣土又怎么处理?这是项目部面对的又一个问题。如果采用基坑上部原有道路运送渣土,位于基坑底部的渣土出坑后就要向上运送几十米,一方面需要耗费大量的人力、物力,经济性极低;另一方面顶层的路基一侧是否具有足够的承载力连续运送十几万方混凝土,还得画个问号。
  只要思想不滑坡,办法总比困难多。意识到问题的严重性,项目部立即召集专家、队伍负责人开会讨论,大家集思广益,从经济性、安全性充分考虑,大胆决策。一个个解决办法被提出、否决,再修改。经过数次思想碰撞,综合各种因素后,最终方案跃然纸上。出渣过程采用分级出渣,将江口岸出渣通道均分为三级,龙缸岸分为四级,第一级采用既有村道,后续每一级根据基坑宽度设置等长的临时通道,通道坡度随基坑开挖不断变化,但最大不得超过15%。“这一堵点成功打通,搭起了渣土运送的大动脉,意味着我们能用最便捷、最高效的方式完成基坑开挖。”一分部生产副经理刘俊辰说。
  开工即大干,起步就快上。敲定施工方案后,项目各方迅速进入状态,作业人员铆足干劲,施工机械活力全开,管理人员笃行不怠。每次雨后,锚碇就像一个泥潭,稍不注意泥浆就会沾满鞋裤,但对于奋战在这里的十九冶人来说,脚下沾有多少泥土,心中就沉淀着多少激情,他们始终秉持“咬定青山不放松”的韧劲和“不破楼兰终不还”的冲劲,想在一线、干在一线。
  在奋斗的旋律中,基坑开挖很快达到基底50厘米左右,项目部立即组织实验室对地基进行原位承载力试验、沉降试验及摩阻力试验。实验结果不负众望,均符合设计要求。这标志着锚碇基础开挖及防护工作取得圆满成功,迈过了锚碇艰难建设的第一道坎。
  于辛勤值守中 护航混凝土温控
  正入万山圈子里,一山放过一山拦。锚碇基础开挖及防护完成后,将进入锚碇主体结构施工环节,在这一工序中,锚碇大体积混凝土温控成为不得不直面的难题。
  要想控制好大体积混凝土的温度,有效预防裂纹的产生,一方面要求混凝土原材料的质量必须高,配合比必须优良,另一方面需要外部冷却水对已浇筑的混凝土进行降温。根据方案要求,要在锚碇处设置一个后浇带,同时根据锚碇分层厚度在混凝土中布置冷却水管,利用管中循环冷水的流动带走混凝土内部产生的水化热。
  通过冷却水提升冷却效率固然在可控范围内,但炎热的天气却给这场拉锯战蒙上了厚厚的阴霾。2022年,是重庆市近10年来夏季平均温度最高的一年,云阳县8月平均气温40℃,极端温度更是高达到44℃。这样的气候条件下,从搅拌站运出的混凝土短时间就会产生巨大的热量,这对入模后的散热极为不利,并且过高的温度还会使得混凝土输送管内壁管道截面干燥,导致堵管现象的发生。
  应对这种情况,在混凝土搅拌期间加入冰块成为了明智之举。为了确保万无一失,项目安排施工员黄易妹值守拌合站,实时把控搅拌水加冰作业,并定期测量水温,把工作做细做实。有了冰块的降温加持,混凝土入模前能够保持理想温度。泵管堵塞的情况虽然时有发生,但堵塞长度较小,作业人员通过快速拆除甭管,能够及时对管道进行疏通。
  每一层混凝土浇筑完成后,养护工作也容不得半点疏忽。施工员陈浩然每天和作业人员一起,为混凝土的养护保驾护航。他拿着混凝土测温枪,一边对浇筑层温度进行逐点排查,一边检查冷却水、循环水的运行情况。在40℃的高温下,阳光将热量奉献给它滋养的这片土地,陈浩然将他的青春与汗水奉献给他热爱的这份事业。
  于方寸毫厘中 尽显建筑人匠心
  在锚碇混凝土的浇筑过程中,还存在着一个容不得半点疏忽的工序,即锚固系统施工。锚固系统对精准度的要求及其严苛,锚固板定位支架垂直误差度不得超过1/3000,标高误差不得超过±4毫米,立柱耳板应与主缆中心线保持垂直,夹角误差不得超过±0.05度。除此之外,板件拼装前的清洁度、拼装精度、焊接水平等,也是十九冶人将面临的巨大考验。
  路虽远,行则将至;事虽难,做则必成。为了尽量减少锚固体统施工过程中的失误,一分部项目经理邓胜朋对定位支架的加工、组拼、吊装全过程保持高度关注。特别是在定位钢架的现场组拼、吊装阶段,他始终如履薄冰,组建攻关小组,亲自指挥。小到索导管定位框焊点检查,大到复测索导管位置,他都事无巨细,严格部署。把小事做细,把细节做透,这是他的态度。
  工欲善其事,必先利其器。当庞大的锚固系统与狭窄的施工场地相遇,仅仅依靠二维施工图想要达到精确控制定位显得有些捉襟见肘。
  此时,BIM技术迎来了它展现超凡能力的机会。BIM小组的成员通过图纸精确建立的模型为基础,结合现场GIS实景模型,针对不同的定位支架架设方案进行三维实景模拟,确立最优方案。
  在龙缸岸锚碇的定位支架施工过程中,BIM施工方案通过正向设计,控制支架底部定位和顶面高程,并根据实际施工分层浇筑混凝土划分,将原有整体安装支架方案调整为“标准片架、分段接长、随浇随接”方案,给施工过程提供了巨大的容错空间,为锚固系统的准确性提供强有力的保障。
  于建设赞歌中 谱写路桥隧华章
  笋因落箨方成竹,鱼为奔波始化龙。2022年11月14日,江口岸锚碇锚块及基础顺利浇筑完成,2023年3月7日,龙缸岸锚碇锚块及基础顺利浇筑完成。历时一年多的时间,项目部完成了两岸锚碇基坑开挖、边坡防护、混凝土浇筑、铺固系统安装等多项工序,相继克服了土石方开挖量大、边坡陡、混凝土体积大、浇筑时间长、工期紧张等多重困难。
  回首望去,从锚碇的开挖的第一铲土石方,到锚块浇筑的最后一车混凝土,轻舟已过万重山;展望未来,大桥两岸携手并进,江龙高速建成通车,指日可待。
  复兴长江大桥锚碇的顺利建造,江龙高速项目部以最大力度、最好状态、最优作风,全力推动各项环节稳步向前,亦如锚碇是大桥的压舱石,项目部也以实际行动诠释中国十九冶的社会责任和担当,全力以赴助力国家基础设施建设。
  成绩来之不易,未来更加可期。如今,复兴长江大桥锚碇已安稳伫立陡峻山岩之中,项目部全体人员将继续投身到复兴长江大桥的建设中,直到大桥建成、长虹卧波,为打造中国十九冶基础设施路桥隧强势品牌贡献力量,为三峡山水留下一曲建设者的动人赞歌。 

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