一墙隔南北,秋风渐四起。三航局中船长兴2号船坞坞门外的海面,浮光跃金,与坞门内大气整洁的巨型坞室相互辉映。
三航局中船长兴造船基地二期工程2号船坞是国家发改委重大建设项目和上海市重点工程,工程建成后将成为“十四五”中国船舶工业科技创新、转型发展的新能级和新亮点。
作为大型改扩建项目,如何在保证质量的前提下,在原有结构上进行新建是重中之重。为保坞室的强抗压性,坞室旧地基桩使用的均是强度C80加外包钢角线的超强钢板桩。130余根密集又坚硬的老桩仿佛给坞底穿上了一件“铁布衫”。起初,业主、设计院直接认定“铁布衫”无法穿透,所以西侧坞墙原设计采用“一墙双结构”工艺,即坞室内新建部分使用扶壁坞墙结构,而延长部分使用拉锚坞墙结构。
“我们进场勘测后却发现,‘一墙双结构’的工艺并不稳定。”项目总工杨连佼回想起当时的焦虑,眉头不由皱了起来。“船坞计划使用年限是100年。这么长的时间内,两种不同结构的连接处可能出现松动,且因两种结构自重不同,沉降程度也不同。坞墙质量就无法得到保证。”百年工程,质量优先,项目团队决定变更设计将西侧坞墙改为统一的拉锚坞墙结构。那么如何穿透“铁布衫”,就成了亟待解决的难题。
然而,设计单位和一些船坞建造经验丰富的老专家并不看好。原来经计算,拉锚坞墙地下桩基的下达深度要达27米,但勘测后发现,在需要清障的深度中除了百余根超强钢板桩还有近80根超长PHC管桩。“先拔超强钢板桩,再对PHC管桩进行破除清障。”许光亮一锤定音,定下“两步走”方案。
杨连佼带领技术团队首先解决拔桩最大的“拦路虎”——钢板桩与周身土体产生的摩阻力。船坞项目临海,几经思量,项目团队决定逆向效仿水冲辅助沉桩的工艺原理,将连接有高压水泵和高压喷嘴的水管固定在长27米H型钢的两个凹槽面,制作出了一把巨型“润滑枪”,以水润滑钢板桩彼此间产生的阻力。在设备的振动和高压水冲下,桩和桩、桩和周边土体逐渐分离,旧钢板桩成功拔出。
一鼓作气,项目团队马不停蹄进行下一步破除清障。“临海是拔桩的优势,在这却成了清障的劣势。”许光亮解释说。原来因项目现场临海,周边土质多为无强度无结构的淤泥或粘性土,钻孔开挖时,存在坍塌、涌水风险。
许光亮与技术员们多番探讨,“边挖边塌,定要先支护。”“在这种土质想下支护桶,定位不精准可不行”……“先标再护后破除”的第二步方案逐渐成型。即先采用地质钻机探孔,且对探出的桩位进行坐标标底。随后采用16毫米厚、27米长的钢护筒,作为破桩防护孔壁,护筒底伸入灰色粘土层内,以保证孔内不产生涌水或坍塌,便于看清桩头位置。最后使用旋挖钻机配置双底截齿钻头破除桩身,并用捞砂斗将破碎后的桩捞出。2个月后,清障成功完成,坞墙施工正式开始,比原计划缩短工期近两个月。
2023年9月,中船长兴2号船坞项目正式交付。“不愧是船坞大王,三航值得信赖,质量有保障……”业主的感谢信中这样写道。(于旻)