攻克多項世界級難題,在漢央企在平陸運河上造「水上電梯」

9月16日,新中國首條通江達海人工運河——平陸運河正式通航。通航現場,5000噸級貨輪依次駛入馬道樞紐雙線船閘,隨著閘室水位平穩起落,近30米的水位高差被溫柔消解,貨輪宛如搭乘「水上電梯」,從容升降過閘,奔赴北部灣海域。

眼前所見,令平陸運河馬道樞紐承建方、在漢央企中交二航局項目負責人黃海波心潮激盪。他說:「看似順暢的通航瞬間,都是我們啃下一個個‘硬骨頭’換來的。」

9月16日上午,長江日報記者電話連線項目現場時,黃海波說,作為平陸運河第一梯級樞紐,馬道樞紐承擔著全線最核心、最複雜的通航任務,也是整條運河技術難度最高、創新成果最多的「超級節點」。

336萬立方米混凝土澆築量、世界最大內河省水船閘、188米超高邊坡……每一個成果背後,都是建設者們向世界級難題發起的衝鋒。

9月16日,平陸運河馬道樞紐正式通航。

排空積水、包紮「傷口」

馴服188米超高邊坡「懸崖天險」

馬道樞紐Ⅱ號邊坡依山而立、綠植鋪滿坡面,整體穩固恢宏,很難想像,這裏曾是阻礙通行的山巒溝壑。

作為平陸運河沿線最高邊坡、國內在建最高航道邊坡,188米的垂直高度相當於60多層高樓,坡體陡峭、地質脆弱,是項目首個亟待攻克的世界級關卡。

「這片山體看著堅固,實則外強中乾,泥岩遇水極易軟化滑坡,還有一條橫穿坡體的斷層破碎帶,堪稱山體‘傷口’,施工風險極大。」黃海波向記者詳解施工難點,每年雨季來臨前的施工窗口期極短,常規邊坡施工,效率低、風險高,無法適配超高、超陡、超複雜的施工場景,極易引發山體坍塌。

馬道樞紐挑戰188米超高邊坡施工。

難題面前,團隊大膽創新、跨界破局。

黃海波介紹,建設者創新性將隧道施工工法移植到高邊坡治理,打破傳統平面施工模式,搭建三維立體作業方式,「我們把70多台大型設備、350多名工人科學排布在立體空間中,在3個不同的斷面分層開挖、同步防護、流水作業,以空間換時間,搶抓施工黃金期」。

黃海波告訴記者,邊坡施工期間,塌孔、噴水、卡鑽是常態。為穩固山體、治理斷層,團隊創新先打泄水孔排空山體積水,再精準微調鑽孔角度,單個孔位最多反復施工8次,只為保障毫米級施工精度。歷經8個月日夜鏖戰,他們完成392根錨索布設,注入324噸水泥漿,徹底封堵、加固斷層破碎帶,成功馴服這座超高邊坡。

一天澆築8個標準游泳池混凝土

創下世界紀錄

馬道樞紐作為世界最大內河省水船閘,混凝土總澆築量高達336萬立方米,相當於57座上海中心大廈的混凝土用量。如此超大體量混凝土澆築成為另一項世界級難題。

黃海波難忘,2024年11月30日的攻堅時刻。為搶抓旱季施工黃金窗口,項目開啟了24小時不間斷極限澆築攻堅。

黃海波(中)在邊坡施工中現場指揮。

當日,施工現場全線鋪開、燈火通明,300台大型設備有序運轉,185台混凝土運輸車晝夜穿梭、無縫銜接,26套布料設備同步作業,2500餘名建設者兩班輪崗、通宵奮戰,整個工地如同一台精密運轉的巨型機器,環環相扣、高效運轉。

「為了這場攻堅,我們提前三個月推演施工方案,確保每一個環節都不‘掉鏈子’。」現場調度員李俊在電話中向記者回憶,當天,團隊創新採用大型強製攪拌機、履帶式布料機等設備協同施工,布下了26條澆築線路,將每小時澆築量穩定提升至700立方米。

從晨光熹微,到星鬥漫天,建設者們不眠不休、堅守崗位。

次日淩晨,最後一車混凝土順利入倉,單日預冷混凝土澆築總量定格在1.64萬立方米,相當於8個標準游泳池的容積,刷新同類單體工程世界紀錄。「那一刻所有人都鬆了一口氣,所有的辛苦都值得。」李俊說道。

造「水上電梯」

世界首創省水設計每年節水70個西湖

作為世界首個內河航道省水樞紐,「省水」,是這個工程最閃亮的關鍵詞。

為什麼要省水?中交二航局平陸運河項目技術主管顏榮耿解釋,平陸運河是人工開挖運河,維持運行所需的水主要從西江「借」來。如果三大樞紐都採用普通船閘設計,那每次過閘,滿滿一閘室的水就會直接排到下遊去,白白流走,這對於水資源並不豐裕的西江,無疑是浪費。

馬道樞紐混凝土總澆築量高達336萬立方米。

平陸運河全線天然水位落差達65米,作為運河第一梯級樞紐,馬道樞紐承擔近30米水位落差消解任務。如何讓船閘適配這個超大落差,還不會造成大量水資源浪費?這無疑又是道世界級難題。

項目技術負責人顏榮耿向記者介紹,為此團隊經過反復研究推敲,大膽突破傳統設計,推出世界首創的三級疊合式省水船閘,為大型貨輪量身打造安全、高效、節水的「水上電梯」。

顏榮耿解釋,三級疊合式省水船閘,可以形象地理解為在船閘兩邊,各設置三個「大水缸」,也就是蓄水池,將調節水位的江水暫存。

然而,船閘橫向空間狹促,三個「大水缸」只能採取縱向排布,這對設計、建造難度都很大。為此,項目精確設計蓄水池方位,呈疊合式佈局,充分利用縱向有限空間,三層「大水缸」共用1302根混凝土立柱穩固支撐,消解它們相互疊合的巨大壓力。

顏榮耿解釋了通航原理:當船「下樓」時,駛入閘室後,上遊閘門關閉,閘室放水。這時,水不是直接排走,而是部分流進旁邊的「大水缸」里存著。等船要「上樓」時,「大水缸」里的水就會被「召喚」回來,流進閘室,不夠的水再通過上遊補充。「整套系統節水率超60%,每年可節約水資源超10億立方米,相當於70個西湖的蓄水量。」

「平整得像面鏡子」

亳米級精度攻克大體積混凝土開裂難題

大體積混凝土溫控防裂,是全球水工工程的共性難題。記者瞭解到,馬道樞紐船閘體量大、結構複雜,一次性澆築極易出現內外溫差過大、收縮不均產生裂縫的問題。哪怕是最細小的裂痕,都會影響船閘百年使用壽命。

「用溫度守住精度,就是守住工程壽命。」黃海波表示,聚焦這一世界級難題,團隊創新採用骨料風冷、片冰拌合的雙重預冷工藝,將混凝土出機溫度控制在16℃以下。同時,在數萬平米的混凝土結構內部,埋下數千根冷卻水管,裝上智能溫控系統24小時實時監測、動態調溫,精準將混凝土核心溫度控制在48℃以內,徹底杜絕溫差開裂隱患。

2024年11月30日,項目單日預冷混凝土澆築總量達1.64萬立方米,刷新同類單體工程世界紀錄。

去年6月,平陸運河馬道樞紐輸水廊道及上下閘首混凝土結構全部封頂,比計劃提前18天。驗收人員俯身檢查,平整度儀穩穩顯示5毫米,遠超行業10毫米的標準。

「混凝土表面平得像一面鏡子,幾乎看不到褶皺。」黃海波說。這得益於團隊提出的「五步法」:振動密實、填補缺料、反復搓壓、抹平收面、人工收光。每一層混凝土,都經歷多次打磨。

正是這種把精度刻進骨子裡的勁頭,讓這支隊伍在今年4月榮獲「全國工人先鋒號」。

「世紀工程容不得半點馬虎,每一項技術突破、每一次工藝優化,都是團隊反復試驗、全力攻堅的結果。」黃海波說,堅守初心、敢闖敢拚,是施工團隊攻克所有難題的底氣。

(長江日報記者桑治磊 通訊員周璿 趙振宇 本組圖片由中交二航局供圖)

【編輯:陳明】