2008年6月,中铁二十一局集团三公司总工程师王亮来不及品尝福厦铁路晋江特大桥竣工的喜悦,率部由泉州挥师莆田。在这片神奇的土地上,王亮和项目部副经理兼总经济师刘琦、总工程师李光军等项目领导,调集二百三十多台套施工机械,九百多名精兵强将,组建了三个工区,两个拌和站,擂响了“决战向莆铁路,造福妈祖故土”的战鼓。
向莆铁路是一条以客运为主、兼顾货运的电气化双向快速铁路干线,设计时速为200公里,全长635.861公里,总投资(可研批复投资)518亿元;西起江西南昌向塘镇,经抚州,福建三明,在永泰分岔后,一条线路通往福州市引入峰福线福州火车站;一条线路通往莆田市引入福厦线的莆田站。
全长16.99公里的莆田特大桥,是向莆铁路福建段最长的桥,也是全线的重难点工程之一,全桥分为两个标段,由中铁二十一局集团向莆项目部担负施工的FJ-12A标总长14.12公里。这是一座开创该集团公司建桥历史先河的特大桥。以王亮为首的建设者,毅然担起了在海峡西岸传承中华文明、构建和美两岸、共谋同胞福祉,大力助推莆田“以港兴市”战略进程的历史重任。
莆田腾巨龙长桥沐海风
莆田特大桥虽然没有杭州湾特大桥那样坐拥“长桥卧波”的磅礴气势,但它轮廓美观、线形流畅、大气恢弘,宛如巨龙横卧云空,仍不失为近海桥梁施工的巅峰之作。从建筑学角度讲,该桥几乎涵盖了现代桥梁的所有技术元素,无论是桥的长度、高度、跨度、海水桩基深度、规范要求的精度和施工难度等,都有与众不同的亮点。
据项目部总工李光军介绍:“由于桥址位于人口稠密、村镇相接、土地肥沃的南北洋平原和木兰溪下游入海口。此地水网发达,河流纵横交错,仅施工便桥就建了28座。全桥跨福厦高铁、沈海高速、福厦公路324国道、201省道等9处,横跨内海木兰溪,跨河流、沟渠34处;加之桥梁上部为预应力钢筋混凝土T梁和悬臂浇注连续梁,下部墩身有27种类型的钢筋砼墩台395个,主要类型有圆端形墩、矩形墩、圆端形等截面墩、矩形等截面墩、双薄壁等截面墩等;最高墩身47.35米;钻孔桩基3641根,最深80米,累计长达14万米,11处连续梁,两联刚构,连续梁刚构最大跨度146米,是一座典型的复杂型特大长桥。”
面对大桥施工诸多的难点,向莆项目部员工在经理王亮的带领下,针对大桥的特点和难点,制订了“首先突破控制工期跨内海木兰溪、跨福厦高铁、跨沈海高速公路三大重难点项目,再按照先架梁先施工”的总体思路。
上场后,建设者就以蛟龙入海之势,在木兰溪河上迅速修建了一座长297米、宽6米的施工栈桥;栈桥与水中桩基施工平台紧密相连,可通行70吨左右的车辆和施工机械,为跨木兰溪连续梁深水墩施工奠定了坚实基础。
感潮河段难不住创新施工破天书
笔者在现场看到,木兰溪河入海口距东海不到5公里,由于受海洋潮汐的影响,海水每天都有两次周期性的涨落,这对首次在海上进行桥梁施工的建设者来说,困难是前所未有的。
当昼潮夜汐的长波进入木兰溪后,河流径流就会发生急剧变化,流向也随之朝相反的方向改变;流速和流量亦随潮位的不同而变化,同一断面流向也很复杂,水位、流量等要素的变化规律更难以掌握,表面水位落差高达7米左右,但实际误差大,加剧了“糙率”取值的难度,是典型的“感潮”河段。加之木兰溪河面宽近300米,水深13米,海风风力平常都在7级左右,由此不难看出,莆田特大桥跨木兰溪的桥梁基础施工和复杂的水文地质条件,无疑是摆在建设者面前一部难以解读的天书。
项目总工李光军介绍说:“跨木兰溪这一段为三跨(48+80+80+48)256米连续梁是全桥施工的重点之一,17米高的水中墩5个,直径2米的钻孔桩60根。在搭建便桥打钢管桩时,海水潮起潮落的冲击力很大,钢管入水后很不容易固定。施工时,我们将两艘浮吊船下锚固定,同时将长12米,重700千克的钢管桩焊上3个牵引环,再穿上风绳来控制;就像固定电杆一样。当浮吊调整到水中精确位置后,振动锤就把钢管桩准确地垂直打入基岩,一举解决了偏移的弊病。”
钻孔桩施工其实并不复杂,但在海水中打60米深的桩基,情况就迥然不同了。当潮汐巨浪推高水位时,直径2.4米,高17米的钻孔桩护筒,就必须加高到20米以上,相当于能抵御50年一遇洪水的位置;在安装或加高时,也只能2米一节逐段焊接。桩基护筒在水中定位也是一大难题。涨潮时,水太深;退潮时,流速加快;要想精确定位,绝非易事。
工程部长姜新华对笔者说:“2008年11月16日,项目部打破传统施工法,用双层导向架固定护筒,并避开满潮,刻意选择平潮或停潮时间打护筒,彻底解决了这一棘手难题。由于施工方法得当,我们只用了67天时间,就一举拿下了60个桩基护筒。”
“从2009年2月20日,项目部掀起‘百日大干’活动,班子成员带头苦干、加班加点,毫不松劲,每天工作几乎都在14个小时以上。在大干三季度中,完成产值达1.1亿元,全年完成产值3.4亿元,是公司有史以来一年完成产值最多的项目。”副经理刘琦对笔者如是说。
吊箱入海中浮吊解难题
其实,在跨木兰溪深水施工中,难度最大的还不是打钢管桩和钻孔桩,而是钢吊箱围堰施工。尤其是特殊的水上拼装与沉放钢吊箱,风险特别高,难度特别大,它是大桥开工以来最具技术挑战性的第三道难关。
李光军等技术人员对笔者说:“跨木兰溪段要在深水中建5个承台。施工中,我们针对感潮段水深流急和承台以下有2米左右软基淤泥的特点,将原设计的双壁钢围堰优化为钢吊箱。优化后的钢吊箱,长18米,宽13米,高14.1米,由底板、侧板、内支撑、悬吊和定位系统5个部分组成。”
三工区经理唐建运说:“由于箱体重达四百多吨,必须事先在拼装船上加工拼装焊接好。虽然结构与工序复杂,制造精度要求高,加工量大,但十分利于精确定位。下钢吊箱之前,还要用放在浮吊船上的17米长臂挖机,彻底清除海底软基和淤泥,挖深至少在2米左右。”
总工李光军还对笔者说:“当深水钻孔灌注桩桩基完成后,吊运和沉放钢吊箱是关键。我们设计了两只浮吊船,状若龙门吊的水中浮吊,就像五爪金龙抓起海象一样,稳稳当当地把拼装好的钢吊箱吊运到桩基护筒上,并利用桩基护筒作为倒链的支撑点,通过36个倒链的同步用力,把钢吊箱慢慢下沉到海底。”
“下到设计位置后,迅速灌注1.5米厚的混凝土封底,等封底的350方水下砼达到设计强度后,钢吊箱就和封底砼形成一个结合体,并通过吊杆系统,牢牢地锚固在桩基护筒上。然后再把钢吊箱里面的水抽掉,抽干后随即拆掉吊杆系统,破桩头并开始浇筑承台及墩身。换句话说,这些封底的混凝土就是承台底模,钢吊箱的侧板就是承台侧模。由于我们设计的钢吊箱具有通用性,材料还可以反复周转使用,5个深水承台,我们至少节约了成本300万元。”
福建省重点办的一位领导到工地检查工作,看到木兰溪深海中的施工情景时,高兴地对刘琦和李光军说:“在这么困难的情况下,没想到你们行动这么快,干得这么好,真了不起。”
莆田特大桥跨福厦铁路黄石特大桥,是一座一联三跨共176米的连续梁,也是全桥施工的重点工程,454#、455#墩跨越黄石特大桥后与福厦铁路相连。由于福厦铁路客运专线于2009年底通车运营,业主要求两条铁路的连接点必须同时完工,所以上跨福厦铁路的工期就足足提前了一年。
在施工现场,笔者看到这样一幅奇景:在这段只有区区80米长的交汇点上,居然有4家施工单位凑在一起各自为战。福厦铁路黄石特大桥,中铁一局正在紧锣密鼓地忙着铺轨,所以来来去去的轨道车和铺轨车,一天至少要跑5~6趟;加上中铁九局的桥面施工、中铁电气化局的接触网施工,上下交叉施工,人来人去,各类机械设备,穿梭来往,安全隐患非常大。上跨作业时,稍有不慎,哪怕掉下一颗螺钉,也会给下面的施工人员造成伤害和影响,甚至引发意想不到的连锁事故。
在这样特别复杂的地段施工,4支施工单位各敲各的锣,各打各的鼓,要做到互不干扰,互不影响,那的确是一件很不容易的事。加上工期追得特别紧,安全形势十分严峻。因此,备受南昌铁路局关注,时任南昌铁路局常务副局长的王秋荣到现场检查工作时,严令施工单位必须“严防死守,确保安全”。
大桥454#、455#墩以33度斜跨福厦铁路,为了做到上跨施工万无一失,建设者采用¢429钢管作立柱,搭建了长80米、宽10米、高13米的防护棚架,顶部用贝雷军用梁作纵梁,40工字钢作横梁,20槽钢作分配梁;再铺上竹胶板、防水板和防电板以及综合接地线,以确保不掉一块石子、一颗钉子、不渗漏一滴水,安全不漏电。
为确保业主工期,在跨福厦铁路连续梁施工中,为赶在福厦铁路在2009年12月底正式通车前合龙,项目部连续开展了大干三、四季度活动,项目领导驻守现场,工期按小时计算进行推进,工地24小时不停工。尤其是到冬季气温偏低后,针对混凝土强度增长慢、养生时间长等不利因素,项目部及时购买自动蒸汽养生机,采取蒸汽湿养的养生措施,大大缩短了施工周期,原完成一段砼浇注至少需要8天,通过蒸汽养生后只需5天,为提前合龙赢得了宝贵时间。该段连续梁在福厦铁路通车前合龙,减少了既有线施工的投入,尤其是在施工安全方面得到了保障。2009年12月15日,跨福厦铁路连续梁在一阵喜庆的鞭炮声中,比项目部计划工期提前5天,比业主合同工期提前180天顺利合龙。
李光军最后说,明年五一节前,将完成跨沈海高速左线132米和右线146米连续刚构梁。
天蓝蓝,海蓝蓝。极目远眺南北洋平原,莆田特大桥一排排内实外美,光洁如玉的桥墩,状若“海兵列阵”,甚是壮观。中国铁建二十一局的建设者们,没有辜负莆田人民的期望,一座丰神俊逸的万米长桥,即将从他们的手中横空出世,并成为点缀和美化莆田的又一道靓丽风景线。
有道是:“百年铁路梦,今朝一日圆!莆田,‘手无寸铁’的历史将永远尘封,而在海峡西岸交通枢纽的作用,也将翻开崭新的一页!”
青云之志谱壮歌
--中铁二十三局向莆铁路建设纪实
蔡崇金彭杨苟剑南
有一种牺牲叫壮怀激烈,有一种奉献叫默默无闻。
在国家“十一五”重点工程--向(塘)莆(田)铁路青云山特长隧道施工中,有一支无愧于英雄称号的团队,他们用青春和热血在共和国铁路建设的主战场上谱写了一曲拼搏奋进的壮歌。
2007年11月23日,由铁道部和江西省、福建省等合资共建,连接两省的首条快速铁路通道向莆铁路拉开了建设大幕。
2008年6月,中国铁建二十三局集团公司中标向莆铁路FJ-10标段,该标段位于福建省永泰县和莆田市涵江区境内,全长26.051公里,合同总造价15.16亿元,总工期60个月。标段主要工程有:隧道4座,长46.504公里,及路基、桥涵等。
青云山特长隧道,左线长22.175公里,右线长21.843公里,是标段内的“重头戏”,占标段隧道总长度的90.46%。
这座当时位居亚洲第四、我国第三,至今仍是华东地区第一特长隧道,是向莆铁路的控制工期工程。它由一家企业独立担负施工,开创了我国特长隧道施工之先河。
敢于“亮剑”勇争先--当集结挺进时,面对上场遭遇质疑,将士们把机遇当使命、考验当战场,仅用半年时间,就从18家施工单位中脱颖而出,一举扭转了被动局面,令各级领导刮目相看--
困难与希望同在,机遇和挑战并存。为干好我国特长隧道又一地标性的工程,中国铁建二十三局提出“精兵强将上向莆、高起点、高标准、高质量建设向莆铁路”的要求,委派具有长大隧道施工管理经验的集团副总经理袁全祥挂帅;参加过五十多条隧道施工的孙国臣担纲党委书记、常务副指挥长;“军师”是曾担任华夏第一特长隧(西康铁路秦岭隧道)的副指挥长、现任集团公司副总工程师李铎担任副指挥长、总工程师;具有多年财务管理经验的集团公司副总会计师夏福兵、周元生先后担任总会计师;具有多年一线施工和现场管理经验的程楠、袁勇、管廷福、周德友任安全监察长和副指挥长;有多年政治工作经验的集团公司机关党委副书记彭杨、原养马河公司党委副书记李富春先后任党委副书记、纪委书记。
优秀管理技术人才联袂上阵,组成了技术、管理和党建思想政治工作方阵,为安全优质高效完成任务,提供了强有力的支持。
他们能肩负得起两条22公里长的特长隧道施工吗?能保证安全质量吗?能保证工期进度吗?面对一上场就遭遇质疑带来的尴尬局面,指挥部要求项目部班子成员,以泰山压顶不弯腰的精神应对考验。