在广东佛山市顺德区,潭洲水道畔的预制场热闹非凡。当最后一层养护膜被缓缓揭开,一航局顺德区潭洲隧道工程项目经理徐波轻轻抚摸着沉管的“肌肤”,他激动地说:“280天,我们完成了全部管节的预制,这又是一项新的施工纪录!”
顺德区潭洲隧道,这个国内首条双向8车道超宽内河沉管隧道,由4节总长316米、宽40.5米、高10.65米的巨型沉管组成。虽整体工期为4年,但沉管的安装却必须在枯水期进行,有效作业时间极其有限,而沉管预制必须在1年内全部完成。
除了工期紧,他们还面临前所未有的技术挑战。潭洲隧道不仅是国内单孔跨径最大的沉管隧道,其横截面也是最大的,甚至超过了举世瞩目的超级工程——港珠澳大桥沉管隧道。更大的断面形式,意味着钢筋绑扎的难度陡增,模板的刚度稳定性要求更高,混凝土的质量控制也更严格。
技术团队深知,对于此类大型沉管隧道预制来说,模板体系的设计至关重要。模板的安装、拼接、转运,每一个环节都需要大量的时间。优化模板结构设计,挤出宝贵的时间,成了他们面临的首要难题。
项目总工程师张怡戈首先提出了轻量化模板的优化思路。他发现通过减轻模板片体的重量,可显著提升安装和转运的效率。经过深入研究和计算,他们发现,潭洲水道的沉管隧道虽尺寸庞大,但沉管底部倒角的承载力却足以支撑起上方的混凝土和模板。这意味着,模板的轻量化设计有巨大的空间。“我们在满足模板所需的刚度和稳定性2项指标的前提下,去掉了部分传统模板中的构件。”张怡戈介绍说,“一套模板就能节约三四百吨钢材。”
可即便模板瘦身成功,在工序衔接移运时,需要将组装好的模板拆卸成单体,移运到新点位时再重新拼装。按此方式,沉管预制的工期将接近2年,显然不可行。就在这时,张怡戈又来了灵感,他设想给模板增加液压装置,通过遥控器控制,让模板自己就能实现快速拆模、行走和合模等操作。按此思路,技术团队为模板定制了液压装置,并经过一连几天的试验,论证了其可行性。
经过2轮优化测算,新的模板工艺投用后,整体预制工期将被压缩到1年左右。然而,技术团队并没有满足于此,他们很快便将目光投向了工序优化,准备开启新一轮的攻坚战。
他们发现,因沉管断面尺寸大,在钢筋绑扎时需要将模板作为施工平台,不仅占用模板资源,且安拆模板还会导致施工交叉,效率低下。“要是能有一种灵活的作业平台就好了,哪里有需要就去哪里。”张怡戈琢磨着,他立刻想到了引进钢筋绑扎台车的方案。这种台车可以根据施工需求移动到不同位置作为施工平台,可提高模板的使用率,经计算,还可将工期缩短2个月。
就这样,一个个“金点子”不断涌现。工期从最初的2年压缩到1年,再到最后的10个月,徐波带领团队一步步将理想化为了现实。