大桥扎根！“路桥湘军”水下修建百米“超高建筑”

项目简介

沪昆高速醴陵至娄底段扩容工程项目第四合同段（简称“醴娄四标”），位于株洲市境内，跨越湘江，总长度1998米，其中株洲湘江特大桥长1658米，路基长340米，是全线控制性工程。项目涉高、涉水、涉航、涉特设备作业繁多，地质条件复杂，施工难度高。

大桥扎根

“路桥湘军”水下修建“超高建筑”

4月20日，湘江岸的骤雨初歇，天光乍晴。

建设者最懂好天气的珍贵。在湖南路桥醴娄四标株洲湘江特大桥施工现场，工人们紧张忙碌着，要趁着雨停，抓紧开展11号墩与14号墩0号块的挂篮拼装施工。

就在一周前，他们刚迎来一个阶段性的胜利——主墩13号承台顺利浇筑，标志着大桥主墩所有承台全部完成，困扰项目施工进度的拦路虎——“水中基础施工”难题，被他们成功攻克了。

01 水下施工“进三步退两步”

“这是我从业以来遇到最难的桩基施工”，醴娄四标项目经理曹阳表示。

作为有着二十余年丰富经验的建桥人，曹阳参与过南益高速洞庭湖大桥、海口世纪大桥等重点项目建设，参建项目多次获得詹天佑奖、李春奖等行业大奖。在他看来，醴娄四标的难，症结在于水下复杂的地质情况。

大桥设计为四塔五跨矮塔斜拉桥，相比于江面上可见的结构，江底的世界更加庞大和复杂。常水位深23米，6个主墩、80根桩基深深扎进水底，单根桩基最长104米，相当于近40层楼房高的“超高建筑”，将桥梁稳稳托起。而位于江中的主墩，无一例外都遇到了溶洞。

图 | 株洲湘江特大桥效果图

“溶洞，溶沟，溶槽，所有岩溶地区不利的地质状况这儿都有！”曹阳介绍，“关键这些溶洞还是‘串珠状’的，一个溶洞下面夹一层是岩层，再下面又是一个溶洞，像珠子一样串起来，最多的有8层之多。”

钻孔的过程中，遇到溶洞，就容易出现塌孔、漏浆等问题，如果处理不好，还会导致河床面地层下陷，引起钢平台整体失稳垮塌。而动辄几十米深的溶洞，还让他们遇到另一个棘手的问题——桩孔内的钢护筒变形。

项目总工曾超仍然记得这个画面：“一个长达40多米、直径2.7米的钢护筒突然被挤扁，是很震撼的，危险性也比较大”，他解释道，由于冲击钻头击穿溶洞顶部岩层进入大型无填充溶洞以后，钢护筒内泥浆面下降太快，最快时十几秒内下降20多米，内外压强差突变，导致了钢护筒瞬间被挤扁变形。

“当时也请教了很多人，探讨为什么会出现这种情况，因为从我们的计算和方案来看，应该不会出现这种现象。”那段时间，团队成员都非常紧张，大家集思广益，多次现场勘探、找资料，又请来行业专家们讨论研究，经过摸索和实践，最终采取钢护筒连接处加强、降低孔内水头、内护筒开孔卸压、适当降低泥浆比重等方式，才逐步解决这个问题。

图 |曹阳带领项目员工探讨13号墩地质情况

为了应对快速大量漏浆，他们还需要准备大量的片石、黄土和其他化学材料，以及足够的人员和车辆，以备出现塌孔时能以最快的速度进行回填。

在项目副经理刘娟芝眼里，这是一个挑战团队意志力和凝聚力的过程：“比如钻到30米深，突然塌孔了，我们又要快速回填到原地面，填好以后重新去打，打下去以后可能到31米了，我们就有点信心了。但这时候又塌孔了，我们又填满、再打，可能打到32米，就是这样不停地反反复复”，而这个挑战也不分白天黑夜，“哪怕是凌晨三四点钟出现这种情形，也要迅速地反应。”

据介绍，他们打得最艰难的13-1#桩基，长91.45米，处于湘江正中心，溶洞强烈发育，施工过程中因溶洞漏浆回填、复钻达29次，整个施工历时183天。

“进三步退两步”式的曲折前进，考验着项目团队每一个人，好在丰富的施工经验与攻坚克难的精神，令他们始终坚定信心、排除困难，“因为我们的工艺是比较成熟的，只要每次能够进一点，哪怕二十公分、三十公分，我们就能够看到希望”，刘娟芝说。

在全体人员的不懈努力下，经过448天的艰辛付出，桩基钻孔、灌注任务圆满完成，且所有桩基均达到一类桩标准。

图 | 2023年4月，13号墩承台顺利浇筑完成

02 科技创新“不走寻常路”

在项目建设过程中，越是难度大，越需要科技创新。醴娄四标项目部结合实践，开展了《基于岩溶强烈发育地质深水基础钻孔施工技术研究》《库区高水头条件下岩溶强烈发育区桩基施工技术研究》《深水复杂地质钢围堰结构设计与施工技术研究》等三项科研课题，积极开展工艺创新和总结，已投入科研费用840万元。

很多创新都是从实践中琢磨出来的。比如他们自主研发的“扩充锤”技术，“我们要把片石黄土等回填到溶洞里去，同时我们希望在钻孔过程中，这些回填物能往桩身两边走，加强桩身护壁，更好地保护我们的桩孔”，曹阳介绍，为此，他们“不走寻常路”，研发出了倒锥形的“扩充锤”。基于这项创新而总结的《一种用于溶槽区桩基施工的扩充锤技术》获得湖南省第三届技术质量创新大赛一等奖、2022年中国公路建设行业协会“微创新”成果。

而在13号墩围堰内基坑水下开挖时，因为围堰内是胶结状卵石层，土体处于板结状态，他们先是采用伸缩臂挖机、抓斗等进行水下开挖，效果都不理想。经过探讨，他们在钢管桩底部焊接倒梯形十字板，利用振动锤，创造性地发明了水底松土器，该装置一投入使用，立竿见影，大大提高了水下开挖效率，“把土挖松后一天水下开挖的效率是以前的几十倍！”墩长唐长军介绍的时候还是激动不已地回忆到。

图 | 围堰基坑扰动器

“很多时候也是灵机一动”，面对这些成果，曹阳很谦虚，“这么多年一直从事桥梁施工，对于各种不利状况的处置应对措施都会多一点”。

一次创新或许可以是“灵机一动”的运气，但多次创新的背后，则有着必然的驱动力。丰富的专业知识储备和实践经验、不断出现的新难题、时不我待的工期压力，促使这支团队时刻保持思考状态，将科技创新放在解决问题的重要位置。

此外，项目部还积极引进桩基成孔检测仪、泥沙分离机、泥浆压滤回收机、桩底溶洞探测仪等新技术、新工艺，大大提高了安全系数和施工效率，降低了时间成本与经济成本，确保了项目建设的绿色环保。

图 | 2022年9月，11号墩承台首次浇筑

03 致力攻克下一道难题

进入春季后，醴娄四标各个施工点热闹纷呈，仅在3月，便完成了主桥11号墩0号块混凝土浇筑、主桥12号墩墩身出水、主桥13号墩承台围堰封底混凝土浇筑等6个节点，大桥建设捷报频传。

白天，他们齐心协力，大力推进项目建设；到了晚上，项目部组织没有施工任务的青年小伙子齐聚一堂，开办“工地夜校”。由班子成员带头讲课，从施工队伍最迫切需要学习的内容入手，教学内容贴近实际、贴近工作，既有业务理论，又有经验交流，这样的课程每周定期开展两次。

这是基于项目实际情况而决定的。“这个项目施工技术难度很大，从前期的复杂岩溶桩基、深水组合围堰，到现在的大体量0号块现浇，都很有挑战，需要不断地学习”，曾超介绍，而几位班子成员都是很有建桥经验的“老师傅”，天然形成了夜校的“师资力量”。

目前正在进行的斜腹板宽幅挂篮施工，箱梁顶板宽39.5米，翼缘板悬臂达7米，最大悬浇梁段重量为630吨，由于箱梁存在斜腹板、横隔板、翼缘加强肋板、高强钢绞线斜拉索，挂篮浇筑的重量、宽度、悬臂长度等都远超现有的技术水平，同时主梁线形、主梁应力、斜拉索索力控制等影响成桥状态的施工重点，成为他们正致力攻克的下一道难题。

图 | 2023年4月，14号墩正在进行挂篮拼装

在“老师傅们”的带领下，醴娄四标项目部全体人员将发扬“路桥湘军”精神，披荆斩棘，拨云见日，朝着胜利曙光继续前进。