长达7.957km的五字湾集运站铁路专用线上,有4座(特)大桥共55个桥墩。一个个桥墩巍然屹立于五字湾川河槽上,它们是桥梁的支柱,其作用是传导桥梁传来的荷载,可靠而有效地传给下面的基础。桥墩不但要承受桥粱本身、桥面轨道结构层的重量和万吨货运列车的行车荷载,还要经得起河里的水流的冲刷力、漂流物的撞击力以及腐蚀等等。为保证桥墩有足够的强度、刚度、稳定性,桥墩都是用抗侵蚀性的高强度钢筋混凝土建造而成,耐久性设计一般为100年。
一直都有这样的疑惑,那些桥墩是怎么建造的?我们表面上看到的桥墩,其实并不是地面上直接浇筑起来的,桥墩能拥有如此大的承载能力和稳定性离不开桥墩基础的功劳。桥墩的基础分为两部分——承台和桩基,承台负责把桥墩的荷载均匀分布在每根桩基上,所有的荷载最终传递给了地下30多米常人看不见的桩基。桩基也是施工时的控制关键,为确保桩基质量,在地下30米的深处,五字湾集运站建设人用足了苦心、下足了功夫。
滚笼机代替人工缠绕
钻孔桩成孔后,向孔内下放钢筋笼,再安装导管进行混凝土浇注。由于混凝土的特性是抗压强度高但抗拉强度低,钢筋笼对桩身混凝土起到约束的作用,弥补混凝土抗拉强度低的弱点。钢筋与混凝土的组合使之既能承受很高的压力又能承受一定的拉力。
施工刚开始采用人工缠绕钢筋笼箍筋,人工手动操作劳动强度大,箍筋间距不太均匀,箍筋与主筋不够紧密,影响钢筋笼的良率;运输和吊装过程中容易使箍筋绑扎松动,焊点裂开,需要现场重新补强加固,既影响施工速度,又耗费时间和人力。为改善这一现象,五字湾集运站铁路专用线指挥部与施工方技术管理人员研讨后决定改善钢筋加工机具,采购数控滚笼机缠绕箍筋。滚笼机可任意调节绕筋速度及箍筋间距等,钢筋笼成型后箍筋间距统一缠绕紧密,一体型强、施工速度快,很好地解决了之前钢筋笼良率低、吊装运输至现场需返修等问题,真是既保证了质量,又解放了劳动力,还能大大提高了钢筋加工效率。
一般钻孔桩施工在地下30米左右都会出现地下水,所以钻孔桩一般都采用水下混凝土灌注的施工方法。本专用线所处的准格旗五字湾村地区属于干旱缺水地区,经常会有桩基成孔后孔内无水的情况。行业内的通常做法是直接在导管内干灌混凝土,这样会造成桩顶以下约4米范围内的混凝土存在气泡,混凝土密实性下降。
按照中国铁路总公司Q/CR9652-2017《客货共线铁路桥涵工程施工技术规程》7.3.24条规定:“干作业成孔的钻孔桩混凝土,应按水下混凝土标准进行配制,可采用导管法干孔浇筑,设计桩顶4米范围内的混凝土应进行振捣。”
我们既要确保混凝土质量,又要保障人身安全。而孔内振捣工人进入孔内存在安全风险,孔内施工过程中有塌孔的几率,且振捣时容易把孔壁掉落的土块随着振动棒的插拔带入桩身混凝土内形成夹渣。为解决这一问题,五字湾指挥部决定在成孔下完钢筋笼和导管后、混凝土灌注前,通过导管往孔内注水,注水时要求速度要慢且不可冲刷孔壁,让孔内水位缓慢上升。待孔内水位达到6米以上时方可灌注混凝土。这样做的目的是通过孔内水位的自重对桩顶混凝土形成压差,使得桩顶以下4米范围内的混凝土密实性达到我们的既定标准。
虽然人工注水费时费力,大大增加了用水成本和时间成本,但为了工程质量和施工安全,也为了万创人百年工程的宏伟夙愿,我们不允许有一丝一毫的懈怠敷衍。“要么不做,要做就做最好”这是五字湾集运站全体建设人心中坚定的信念。
隐藏在地下的桩基工程,虽然不能肉眼直视,但地下30米深处五字湾集运站全体建设人用一片匠心高标准浇筑了最牢固的基础。
因为我们的宗旨是——优质工程,百年铁路!